考虑级联失效的物流网络抗毁性研究

1、考虑级联失效的物流网络抗毁性研究随着当代经济社会的快速发展, 物流业已成为我国民经济发展的大动脉。物流网络系统的安全、 稳定运作对于维持社会经济的高速增长及人民生活的安定起着至关重要的作用。频繁发生的突发事件逐渐对物流网络的正常运作构成严峻的考验, 网络中的任意突发或干扰事件均可导致某些节点或边的失效, 由此引发级联失效等连锁反应 , 继而对物流网络系统造成严重的影响或破坏。 为此 , 如何了解和掌握物流网络中的失效传播动力学过程和规律 , 进而制定相应的补救或保护措施 , 降低破坏程度或预防连锁反应的发生即增强物流网络对于级联失效的抗毁性 , 已成为当代物流企业所面临的关键技术问题。在此背景

2、之下 , 针对物流网络级联失效下的抗毁性问题应运而生。本论文首先分别针对物流网络中的节点和边失效下的网络级联失效抗毁性问题展开分析；其次 , 在对节点重要度进行合理量化的基础上进一步改进和提升该网络的级联失效抗毁性评估模型； 最后 , 基于所具有的关联网络结构 , 建立该结构下的级联失效模型 , 进一步拓展物流网络抗毁性评估方法的适用性和准确性。具体研究工作包括以下几部分： (1) 建立一个节点级联失效模型并对物流网络抗毁性展开分析首先 , 基于物流网络所具有的 OD需求特征 , 划分出物流起迄、中间类型节点。其次 , 根据物流节点间的逻辑业务链接关系构建物流网络结构 ,在此基础上建立一个节点

3、失效级联失效模型, 并分别针对物流起迄结点、一般中间类型结点及为数不多却占据着大部分资源的流通型中间节点的失效对物流网络的抗毁性影响展开研究。最后 , 通过数值仿真分析发现 , 流通型物流节点的失效对于网络抗毁性的影响要远大于物流起迄节点和其它一般中间类型节点。最后通过理论解析验证了仿真结果的合理性。(2) 建立一个边级联失效模型并对物流网络抗毁性展开分析首先 , 基于实际物流运输模式的多样性及物流运输中断现象构建一个边失效下的物流网络级联失效抗毁性评估模型。其次 , 结合实际物流运输过程中的业务有向性或转运方向选择对运输中断下的物流网络抗毁性进行评估。数值仿真分析发现 , 在物流运输遭遇交通

4、堵塞后加以考虑方向性等因素下所得到的网络损坏阈值要小于不考虑方向情况 , 即前者的网络抗毁性要大于后者。最后通过理论解析验证了仿真结果的合理性。(3) 基于节点重要度综合量化基础上建立一个物流网络级联失效抗毁性评估模型首先 , 基于节点重要度对于网络级联失效传播的影响 , 结合物流节点的服务功能、地理位置和业务传输效率等影响因素综合量化各物流节点的重要度。 其次 ,在该节点重要度的基础上结合物流运作的方向性, 制定了节点突发失效后的负载分流规则 , 并构建一个级联失效模型, 以此针对物流网络的抗毁性展开评估。最后 , 通过数值仿真实验发现 , 结合考虑节点的综合重要度, 网络对于级联失效破坏的抵御能力即网络抗毁性要强于不考虑节点重要度的情况, 进一步提升了对网络抗毁性评估的准确性。(4) 基于物流关联网络结构构建节点级联失效模型并对网络的抗毁性展开分析首先, 基于实际物流网络所具有的任务和交通所构成的关联网络结构进行分析。其次 , 在关联网络结构中对节点的重要度和边链接强度进行量化, 并在此基础上加以制定失效负载的分流规则, 继而构建一个级联失效模型, 评估节点突发失效下的物流关联网络的抗毁性能。最后通过数值仿真实验发