文章编号:1009-6094(2023)07-2223-07多情景下航空公司航线网络抗毁性研究*胡小兵1，魏媛2，李航1(1中国民航大学安全科学与工程学院，天津300300;2中国民航大学电子信息与自动化学院，天津300300)摘要:航空运输易受多种外部因素干扰，评估不同情景下航线网络的运行水平对有效减轻外部干扰具有重要意义。运用复杂网络方法，分别构建国内3家航空公司(A、Z、M)无向加权航线网络。基于网络拓扑结构，进一步考虑空间灾害影响，利用加权度中心性、加权介数中心性和机场灾害风险度识别重要节点，并设计随机、蓄意和自然灾害3种灾害情景，借助网络效率和最大连通子图相对大小评估航线网络抗毁性。结果表明:3家航空公司的航线网络对随机灾害具有较强的抗毁性，而对蓄意灾害表现出脆弱性;其中，基于加权介数中心性的蓄意灾害对航线网络的破坏性最大，且蓄意灾害下Z航线网络更容易瘫痪;暴雨对3家航空公司航线网络的破坏力大于沙尘暴大于随机灾害，且自然灾害下M航线网络更容易瘫痪。关键词:安全工程;航空运输;加权网络;随机灾害;蓄意灾害;自然灾害;抗毁性中图分类号:X949文献标志码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2022.0665*收稿日期:2022－04－13作者简介:胡小兵，教授，从事复杂系统安全和风险、智能计算、空中交通管理研究，huxbtg@163.com;李航(通信作者)，讲师，博士，从事复杂网络系统安全和风险研究，lih@cauc．edu．cn。基金项目:天津市教委科研计划项目(2021KJ045)0引言航空运输是国家和地区经济快速发展的基础，但同时，航空运输易受多种不确定因素影响，这些突发事件极有可能导致航线停飞或机场关闭，从而影响航空运输网络效率;且网络面向突发事件的抗毁能力是评估航空运输系统安全的核心要素。因此，研究多情景下航空运输网络抗毁性具有重要意义。近年来，很多学者借助复杂网络理论对航空网络展开研究，当前研究主要集中在两方面:一是关于航空网络拓扑结构的研究［1－2］，大量研究发现我国航空网络具有小世界特征［3］，度分布服从幂律分布［4］;二是有关航空网络特性的研究，如抗毁性［5－6］。所谓抗毁性，目前公认的是1997年Ellison等［7］提出的:指网络系统在遭受攻击、故障和意外事故时仍能够及时完成其关键任务的能力。2000年，Albert等［8］最先开始复杂网络抗毁性研究，研究发现，随机攻击下，无标度网络比随机网络具有更强的抗毁性;在选择性攻击下，无标度网络要比随机网络更容易崩溃。在此基础上，不同学者对不同网络展开研究。2012...
