基于量子渗流的动态传播连通性用于交通网络关键区域识别
交通网络的功能往往在拓扑断开之前,就因链路运行条件的逐渐退化而丧失。以链路为中心和二元渗流测度可以识别重要设施或连通性故障,但对于哪些空间区域导致了网络传播能力的最严重损失,它们提供的信息有限。本文基于量子渗流,提出了一种动态传播连通性(DPC)指标,用于识别交通网络的关键区域。随时间变化的链路行程时间被转换为连续的传播强度,这些强度在每个观测时刻定义了一个厄米传播算子。随后,通过一个区域退化实验来评估候选区域,该实验测量由此导致的DPC损失。该方法被应用于一个基准苏福尔斯网络和佛罗里达州的六个公路网络,这些网络处于“艾尔玛”飓风后的中断与恢复期,共使用了1281个五分钟观测时刻。基准网络验证了区域DPC得分能够识别出一个预设的结构关键走廊。在佛罗里达网络中,识别出的关键区域与基于链路数量、局部退化、边介数、代数连通性和经典渗流所选出的区域不同。在网络1至4中,DPC与经典渗流排名呈负的Spearman相关性,表明连续传播退化与二元断裂揭示了不同的脆弱性模式。在替代行程时间缩放、退化强度和网格尺寸下的鲁棒性测试显示结果稳定,平均排名一致性介于0.84至0.96之间。该研究将基于渗流的交通韧性分析,从二元连通性损失扩展到连续传播退化,并为区域监测、应急规划和恢复优先级排序提供了一个空间诊断工具。

