问题描述
近年来全球极端自然灾害(洪涝、台风、地震)、公共卫生事件(新冠疫情)、重大安全事故(交通事故、基础设施级联失效)给城市带来的惨痛代价促使其推进韧性赋能,而其中城市交通系统及基础设施作为生命线,是建设韧性城市中最为基础、关键的核心网络。建立韧性评价体系是量化城市交通抵御力、自愈力和恢复力的关键环节,也是目前韧性交通系统规划设计、建设技术和管控协同中亟待解决的关键问题,对城市韧性赋能具有重要的战略意义。
问题背景
在当今经济社会快速发展和复杂变化的国际经济形势大背景下,大国稳健发展的核心之一是保障城市,尤其是核心城市的社会经济平稳、高速运转。随着各级城市的迅速发展和自然条件、社会疫情的剧烈变化,城市在高效运转的同时面临着频繁、恶劣的自然与人为灾害风险。
《交通强国建设纲要》强调“提升本质安全水平,完善可靠、反应快速的安全保障体系”,《国家综合立体交通网规划纲要》和《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》强调,加快重点地区多通道、多方式、多路径建设,提升交通网络系统韧性和安全性,提高交通网络抗风险能力和交通基础设施适应气候变化的能力。大规模的城市交通建设应不再只追求数量和容量,而应将韧性发展的理念贯彻到城市综合交通体系规划、建设、运营的全过程中,建立具有韧性的综合交通运输系统和基础设施体系应当是未来国内城市建设的发展目标,从而保障城市平稳快速发展。最新进展(截止问题发布年度)
目前国外对于特殊扰动场景下,城市简化交通网韧性的模拟研究较为丰富,但其研究成果在国内城市的适用性和实用性差,针对基础设施韧性的研究匮乏。而国内的研究开始相对较晚,大多以理论研究为主,实践应用研究还处于起步阶段。要进行韧性城市综合交通系统及基础设施体系建设,对其韧性的评价技术是关键基础,目前关于城市综合交通系统的韧性评价体系还没有形成健全的理论框架,构建的指标体系应用范围较为局限,指向性强,综合性弱,缺乏严密的科学分析及检验。
未来韧性交通发展的关键难点在于系统模式的综合化、风险响应体系的耦合化及韧性评估目标的多样化。(1)在交通系统的韧性研究上模式综合性不够。目前的韧性研究多针对单一模式的交通几何网络,描述其内部的韧性特征与因素,提出相应评价方法,缺少对于基础设施具体条件的考虑。但在城市真实交通网络错综复杂,各层交通网络点点相接、各类交通模式环环相扣,单点的异常会迅速影响全局。故从综合系统的角度,以物联网、大数据、移动互联等技术为驱动,探索跨交通系统网络的协同治理方法,全方位、立体化地评价交通综合韧性是重要的研究发展趋势。(2)在风险管控的韧性研究上体系耦合性薄弱。现有研究大部分是针对雨洪、地震等某种灾害单独影响下的交通系统及基础设施体系。而现实中地震及海啸等典型灾害,极易引发次生灾害,多种灾害耦合作用下的交通韧性亟需研究。如何从时空角度研究交通系统灾前、灾中、灾后的韧性动态演变机理,厘清多种灾害耦合作用的影响,交通系统与基础设施的耦合机制,以及各个响应主体的耦合协同机制,是未来韧性研究的关键难点。(3)在韧性评估体系的研究上目标多样性不足。现有的关于低碳城市、海绵城市等的研究只关注了韧性中单一方面。虽然这些领域韧性评价理论众多,但由于目标单一,将其应用于韧性综合评价体系中仍存在局限,探索出一套适用于评价社会、环境、经济等多方面的交通及基础设施韧性全方位综合评价体系,对理论的实践应用具有重要意义。重要意义
建立城市综合交通系统及基础设施韧性评价体系,实现规划—设计—运行全周期城市交通网及基础设施韧性的精准量化评价,打通理论体系与规划建设之间的障碍。在科技效益上,将韧性研究跨入定量阶段,为下一步韧性建设提供科学依据;在经济效益上,助力创新城市风险评估机制,提升城市经济韧性,保障城市经济快速稳定发展;在社会效益上,提升城市安全形象,增强公众信心,维护城市和谐高效运转。
建立全方位城市综合交通系统及基础设施韧性评价体系将有助理提升综合交通应急保障技术水平,推动城市整体韧性提升,保障社会经济快速稳定发展。