■ 日益严峻的洪涝灾害对城市基础设施系统带来了极大的破坏,从而加剧了城市系统性风险的形成与演化。基础设施系统灾后韧性恢复对减缓系统性风险、保障城市公共安全至关重要。洪涝灾害的渐进性、基础设施的网络关联性、居民需求的动态性与异质性对传统基础设施韧性恢复决策提出了巨大的挑战。本项目以复杂系统科学理论为基础,结合图论、数据挖掘、深度学习、动力学模拟等现代方法与智能技术手段,创新性地将居民灾后各类服务的动态需求纳入到城市异构关联基础设施系统韧性恢复决策中,具体内容包括:(1)城市洪涝灾害“设施功能-居民需求”网络构建及其关键要素表征;(2)城市洪涝灾害“设施功能-居民需求”网络动态响应机制;(3)城市洪涝灾害“设施功能-居民需求”网络韧性恢复决策;(4)应用研究——以深圳市暴雨洪涝灾害为例。拟解决的关键科学问题:(1)刻画“组件-功能-服务”动态依赖关系;(2)构建城市异构关联基础设施失效-服务中断-居民需求响应全过程的动力机制;(3)建立面向动态复杂不确定性洪涝灾害“设施功能-居民需求”网络的韧性恢复智能决策优化模型。研究成果有助于提升洪涝灾害影响下城市基础设施系统韧性恢复协同决策的精准化、智能化、科学化水平,为我国城市灾害应对与韧性建设提供指导与借鉴。
■ 立项信息:国家自然科学基金面上项目《城市洪涝灾害“设施功能-居民需求”网络响应机制及韧性恢复决策》,管理科学部,2026.01-2029.12