时空视角下中国高铁网络脆弱性分析

高铁网络已成为中国现代综合交通网络的重要组成部分,并对社会经济产生深远影响,保障其安全运行意义重大,分析和认识其脆弱性是确保其安全的重要步骤。结合复杂网络理论,运用Space-P模型,基于列车时刻表数据,从列车和高铁站点之间的时空关系出发,将中国高铁网络抽象为多重加权的时空网络,并从时间维度和空间维度分析其网络特征。从服务特征的视角,用高铁网络中高铁站点之间的可达时间和客流量作为其脆弱性的评价指标,从时间维度和空间维度解析我国高铁网络脆弱性的时空分布及其差异。研究结果表明：高铁网络在白天表现的脆弱性高于夜晚,在中东部表现的脆弱性高于西部。列车和高铁站在不同时间点中断时,高铁网络表现出不同的脆弱性。同一中断时间点下不同高铁站中断时,其表现的脆弱性也不同。特别是位于郑州、上海、南京和武汉的高铁站,无论白天何时中断都会使高铁网络表现出较高的脆弱性。表明从时-空双维度分析高铁网络的脆弱性具有必要性,也表明高铁网络脆弱性在时空维度上具备差异性。这为合理布局高铁网络运维资源,提高其韧性,提供了新思路。