教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证
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《航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略研究》开题报告
一、课题基本信息
课题名称：航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略研究
课题来源：国家自然基金委员会
课题类型：自然科学
课题负责人及主要成员：李明（课题负责人）、张伟、王芳、赵强
课题申报时间：2023年5月
预计完成时间：2025年12月
二、课题研究背景与意义
随着航空和铁路运输的快速发展，空铁联运已成为一种重要的交通方式。然而，航班延误等突发事件对空铁联运超网络的运行产生了严重的影响，导致网络拥堵、运输效率降低等问题。因此，研究航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略具有重要意义。
首先，通过对航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估，可以了解网络在面临突发事件时的抵抗能力、恢复能力和适应能力，为网络优化和改进提供科学依据。
其次，研究恢复策略可以帮助空铁联运超网络在突发事件后迅速恢复正常运行，提高运输效率，降低经济损失。
最后，该研究有助于提高空铁联运超网络的整体安全性和可靠性，保障旅客和货物的安全运输。
三、国内外研究现状与发展趋势
目前，国内外关于航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略的研究尚处于起步阶段。国外研究主要集中在航空运输领域，对航班延误的影响、网络优化和恢复策略等方面进行了初步探讨。国内研究则主要集中在铁路运输领域，对铁路运输网络的韧性评估和恢复策略进行了研究。
然而，对于空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略的研究相对较少，且现有研究大多采用单一网络分析方法，缺乏对空铁联运超网络的全面考虑。
随着空铁联运的快速发展，对空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略的研究将越来越受到重视。未来研究将朝着以下方向发展：
综合考虑航空和铁路运输网络，构建空铁联运超网络模型，进行韧性评估和恢复策略研究。
引入大数据、人工智能等先进技术，提高韧性评估和恢复策略的准确性和实时性。
加强跨学科研究，结合交通运输、系统工程、应急管理等领域，提高研究的广度和深度。
四、课题研究目标与内容
研究目标
（1）构建航班延误扰动下空铁联运超网络模型，包括网络结构、节点属性、边属性等。
（2）提出韧性评估方法，对空铁联运超网络在航班延误扰动下的韧性进行评估。
（3）提出恢复策略，提高空铁联运超网络在航班延误扰动下的恢复能力。
研究内容
（1）航班延误扰动下空铁联运超网络模型的构建
分析航班延误对空铁联运超网络的影响，确定网络结构、节点属性和边属性。
构建空铁联运超网络模型，包括航空网络、铁路网络和换乘节点。
（2）韧性评估方法的研究
分析韧性评估的指标体系，包括抵抗能力、恢复能力和适应能力。
提出韧性评估方法，对空铁联运超网络在航班延误扰动下的韧性进行评估。
（3）恢复策略的研究
分析现有恢复策略的优缺点，提出改进措施。
结合航班延误扰动特点，提出适用于空铁联运超网络的恢复策略。
五、课题研究方法与路径
研究方法
（1）文献综述法：通过查阅国内外相关文献，了解航班延误扰动下空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略的研究现状。
（2）模型构建法：根据航班延误对空铁联运超网络的影响，构建空铁联运超网络模型。
（3）韧性评估法：提出韧性评估方法，对空铁联运超网络在航班延误扰动下的韧性进行评估。
（4）恢复策略法：提出恢复策略，提高空铁联运超网络在航班延误扰动下的恢复能力。
研究路径
（1）第一阶段：文献综述，了解研究现状。
（2）第二阶段：模型构建，确定网络结构、节点属性和边属性。
（3）第三阶段：韧性评估，提出韧性评估方法。
（4）第四阶段：恢复策略，提出恢复策略。
（5）第五阶段：验证与优化，对模型和策略进行验证与优化。
六、课题研究的预期成果与形式
预期成果
（1）构建航班延误扰动下空铁联运超网络模型。
（2）提出韧性评估方法，对空铁联运超网络在航班延误扰动下的韧性进行评估。
（3）提出恢复策略，提高空铁联运超网络在航班延误扰动下的恢复能力。
成果形式
（1）学术论文：在国内外学术期刊上发表相关研究成果。
（2）研究报告：提交给课题资助单位的研究报告。
（3）软件工具：开发适用于空铁联运超网络的韧性评估与恢复策略软件工具。
七、课题研究的进度安排与人员分工
进度安排
（1）2023年5月-2023年8月：文献综述，了解研究现状。
（2）2023年9月-2023年12月：模型构建，确定网络结构、节点属性和边属性。
（3）2024年1月-2024年4月：韧性评估，提出韧性评估方法。
（4）2024年5月-2024年8月：恢复策略，提出恢复策略。
（5）2024年9月-2024年12月：验证与优化，对模型和策略进行验证与优化。
（6）2025年1月-2025年12月：撰写论文、