基于网络科学的韧性量化及其在印度铁路网上的演示
物理与社会
2016-02-17 v4 数据分析、统计与概率
摘要
从电网、交通到生态、气候、生物学乃至人类社区和互联网等系统的结构、相互依赖性和脆弱性，已通过网络科学加以研究。尽管对扰动的响应已得到量化，但受扰动网络的恢复策略通常要么在概念上讨论，要么通过轶事案例研究进行。在此，我们开发了一个基于网络科学的定量方法框架，用于测量、比较和解释灾害响应以及恢复策略。该框架受最近提出的时间韧性范式启发，并以印度铁路网作为演示。这些方法通过该网络对自然或人为灾害以及电网故障的韧性得到展示。受2004年印度洋海啸、2012年北印度大停电以及网络物理攻击场景启发的模拟。使用多种度量来生成各种恢复策略，这些策略不过是中断后系统组件应恢复的顺序。恢复策略的定量评估表明，通过网络中心性度量可以实现更快且更具资源效益的恢复。基于两个历史事件（具体而言是2004年印度洋海啸和2012年北印度大停电）以及一个模拟的网络物理攻击场景的案例研究，为解释各种恢复策略的相对性能提供了手段。恢复策略的定量评估表明，通过网络中心性度量可以实现更快且更具资源效益的恢复，即使具体策略可能因子网络或部分恢复而异。
引用
@article{arxiv.1508.03542,
title = {Network science based quantification of resilience demonstrated on the Indian Railways Network},
author = {Udit Bhatia and Devashish Kumar and Evan Kodra and Auroop R. Ganguly},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.03542},
year = {2016}
}