基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及其屬性的仿真研究.pdf

1、基礎(chǔ)設(shè)施為人們的生產(chǎn)生活提供了平臺(tái)和基礎(chǔ)，是用于保證國(guó)家或地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)正常進(jìn)行的最基礎(chǔ)的公共服務(wù)系統(tǒng)?；A(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(IKN)是基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中最重要的連接體，是引起基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)不確定性、脆弱性的本質(zhì)原因，也是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)復(fù)雜性的涌現(xiàn)點(diǎn)。基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)可以將技術(shù)危機(jī)升級(jí)為社會(huì)危機(jī)，其可靠性直接影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。人們對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的需求已經(jīng)不再停留于其提供的基本功能，而是需要更加穩(wěn)定、可靠、連續(xù)、智能的服務(wù)。中國(guó)正處于高速發(fā)展的時(shí)

2、期，投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要手段，同時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施的躍遷式發(fā)展也是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的助推器。已經(jīng)到來(lái)的“高鐵時(shí)代”，以及低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)新能源、智能電網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)，中國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施面臨新一輪的技術(shù)飛躍，在這個(gè)過(guò)程中確保和提高基礎(chǔ)設(shè)施可靠性的迫切性與重要性已經(jīng)不言而喻。而建模與仿真技術(shù)則可以提高基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的可靠性，提高其日常管理、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，并且可以通過(guò)仿真系統(tǒng)的演化結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展。
　　本文以基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為研究

3、對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其屬性的建模與仿真為研究目標(biāo)。研究首先回顧了現(xiàn)有的理論和研究成果，提出諸如基礎(chǔ)設(shè)施這樣的大型技術(shù)系統(tǒng)一般為離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，因此其仿真的理論來(lái)源于離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模仿真理論，并可以運(yùn)用元模型理論構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的基本屬性，進(jìn)一步擴(kuò)展到特定領(lǐng)域的仿真模型，最終可以建立平行系統(tǒng)。在具體的研究中，本文從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，結(jié)合無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)以及基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)實(shí)形態(tài)，提出基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的概念、屬性及特征，以此明確研究對(duì)象

4、，并提出了該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究思路。隨后論述了基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)仿真研究的理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)地研究了仿真理論、系統(tǒng)仿真、平行系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施的社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)特征。基于以上研究，本文在第四章對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的屬性進(jìn)行建模與仿真，首先闡述了基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)平行系統(tǒng)的作用與意義，并介紹了基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)平行系統(tǒng)的要素，然后構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的仿真元模型。第五章以哈爾濱機(jī)場(chǎng)為例，通過(guò)構(gòu)建哈爾濱機(jī)場(chǎng)平行系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步論述對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)屬性的仿真以及平行