韧性城市中基于高阶网络的级联故障现象
社会与信息网络
2025-09-18 v1 计算机与社会
摘要
现代城市韧性受到多模态交通网络中级联故障的威胁，这些故障的局部冲击可触发广泛的瘫痪。现有的模型受限于仅关注二元相互作用，往往低估了这种系统性风险。为此，我们引入了一个框架，将高阶网络理论与来自大规模真实世界多模态交通网络的实证证据相结合。我们的发现确认了一种基本的二元性：网络集成度既增强了静态韧性指标，又同时创建了导致灾难性级联的结构通道。关键的是，我们发现这一悖论的根源：静态网络结构与动态功能失效之间存在深刻的断裂。我们提供了强有力的证据表明，源于网络静态蓝图（包括常规的低阶中心性和新颖的高阶结构分析）的指标，与系统动态功能韧性的预测效果根本断裂，从而表明静态分析的本质局限性，并强调需要向动态模型转变，以设计和管理 truly 韧性城市系统的必要性。
引用
@article{arxiv.2509.13808,
title = {Higher-order Network phenomena of cascading failures in resilient cities},
author = {Jinghua Song and Yuan Wang and Zimo Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13808},
year = {2025}
}