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《哈尔滨工业大学》 2010年
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基础设施关键节点及其属性的仿真研究

于畅  
【摘要】:基础设施为人们的生产生活提供了平台和基础,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的最基础的公共服务系统。基础设施关键节点(IKN)是基础设施网络中最重要的连接体,是引起基础设施系统不确定性、脆弱性的本质原因,也是基础设施系统复杂性的涌现点。基础设施关键节点可以将技术危机升级为社会危机,其可靠性直接影响着整个网络的稳定。人们对于基础设施的需求已经不再停留于其提供的基本功能,而是需要更加稳定、可靠、连续、智能的服务。中国正处于高速发展的时期,投资基础设施建设是拉动经济增长的重要手段,同时,基础设施的跃迁式发展也是经济增长的助推器。已经到来的“高铁时代”,以及低碳经济对新能源、智能电网技术的推动,中国的基础设施面临新一轮的技术飞跃,在这个过程中确保和提高基础设施可靠性的迫切性与重要性已经不言而喻。而建模与仿真技术则可以提高基础设施关键节点的可靠性,提高其日常管理、应对突发事件的能力,并且可以通过仿真系统的演化结果指导现实系统的发展。 本文以基础设施关键节点为研究对象,以实现对其属性的建模与仿真为研究目标。研究首先回顾了现有的理论和研究成果,提出诸如基础设施这样的大型技术系统一般为离散事件动态系统,因此其仿真的理论来源于离散事件动态系统建模仿真理论,并可以运用元模型理论构建基础设施关键节点的基本属性,进一步扩展到特定领域的仿真模型,最终可以建立平行系统。在具体的研究中,本文从复杂网络出发,结合无尺度网络的特点以及基础设施关键节点的现实形态,提出基础设施关键节点的概念、属性及特征,以此明确研究对象,并提出了该领域的进一步研究思路。随后论述了基础设施关键节点仿真研究的理论基础,系统地研究了仿真理论、系统仿真、平行系统和基础设施的社会技术系统特征。基于以上研究,本文在第四章对基础设施关键节点的属性进行建模与仿真,首先阐述了基础设施关键节点平行系统的作用与意义,并介绍了基础设施关键节点平行系统的要素,然后构建基础设施关键节点的仿真元模型。第五章以哈尔滨机场为例,通过构建哈尔滨机场平行系统来进一步论述对基础设施关键节点属性的仿真以及平行系统的作用。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:D03

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