基于重要度的基础设施韧性研究

本书以基础设施为对象，重点提出基于重要度的基础设施韧性管理思路，创新性地阐述在多灾害连续损伤和维护过程中基础设施如何快速恢复和重构的问题，填补了以重要度视角识别基础设施薄弱环节的空白，增强了其抵御自然灾害的快速恢复能力。读者可以通过本书内容了解当前基础设施韧性的热点问题、挑战和趋势，同时，通过具体的应用案例，能够获得解决实际工程问题的能力并在工程项目中应用所学知识。

兑红炎，男，1982年，郑州大学 管理学院，教授，博士，博士生导师，河南省高校科技创新人才、河南省青年骨干教师、学术技术带头人。从事复杂网络优化（韧性、脆弱性、稳定性等）、智能集群及制造系统大数据可靠性管理（集群对抗、保障体系、机械制造系统故障诊断等），长期从事的重要度理论成果获得省部级自然科学奖。主持2项国家自然科学基金、教育BU人文社科规划基金、国际合作基金、装备发展部预研基金、科技处重大专项子课题等。在国际期刊TII，IoT，IJPR，RESS，CIE，AOR，ITR，EJOR等发表SCI/SSCI等学术期刊论文92篇。担任国际期刊JRR，IJMEMS等编委。

陈志伟，博士，西北工业大学副教授。主要从事体系韧性与效能、复杂系统可靠性与安全性等方向研究。主持国家自然科学基金（叶企孙联合基金）子课题，国家自然科学基金，技术基础科研国家级纵向课题，中国博士后科学基金面上资助等项目。

白光晗，博士，国防科技大学副研究员。主要从事网络可靠性与韧性评估。主持国家自然科学基金面上项目和青年项目、湖南省自然科学基金优秀青年基金、装备预研重点基金和开放基金、军内科研、军科委技术领域基金等项目。

第一章  绪论

  第一节  研究背景和意义

  第二节  韧性、重要度和维护之间的关系

  第三节  基于重要度的基础设施韧性管理

  第四节  本章小结

第二章  基础设施全寿命周期风险评估

  第一节  基于全生命周期成本的风险管理框架

  第二节  基于重要度的全生命周期成本管理

  第三节  基于可靠性算子的风险分析

  第四节  本章小结

第三章  多灾害影响下基础设施韧性

  第一节  多灾害下的连续损伤和维护过程

  第二节  基于损伤和维护相互作用下的性能变化

  第三节  多状态系统的性能韧性与成本韧性

  第四节  光伏发电系统的韧性仿真

  第五节  本章小结

第四章  考虑自然老化的多灾害下的基础设施韧性

  第一节  多灾害作用下多状态系统的韧性评估模型

  第二节  多灾害作用下多状态系统的韧性优化模型

  第三节  智能充电站的韧性仿真

  第四节  本章小结

第五章  基于冗余设计的基础设施韧性

  第一节  基础设施系统维修优先级重要度

  第二节  基于重要度的基础设施系统的维护决策分析

  第三节  基于重要度的基础设施系统韧性评估与优化

  第四节  算例分析

  第五节  本章小结

第六章  基于多阶段任务的污水处理设施韧性

  第一节  污水处理设施网络

  第二节  污水处理设施韧性模型

  第三节  案例分析

  第四节  本章小结

第七章  自然灾害下的地铁设施韧性

  第一节  地铁网络空间模型构建

  第二节  地铁网络的级联失效分析

  第三节  地铁网络韧性评估模型建立

  第四节  基于节点重要度的韧性优化策略

  第五节  案例分析

  第六节  本章小结

第八章  自然灾害影响下的供水设施韧性

  第一节  供水设施建模

  第二节  供水设施的韧性模型

  第三节  算例分析

  第四节  本章小结

第九章  基于病毒传播模型的医院卫生设施韧性

  第一节  考虑节点异质性的病毒传播模型

  第二节  考虑节点异质性的级联失效模型

  第三节  病毒传播下医院基础设施韧性优化

  第四节  算例分析

  第五节  本章小结

第十章  环境绿化养护机器人设施韧性

  第一节  绿化养护机器人

  第二节  考虑环境因素的养护机器人退化建模和重要度分析

  第三节  基于环境韧性重要度的养护机器人预防性维护

  第四节  仿真验证

  第五节  本章小结

参考文献