近日，同济大学工程风险研究团队黄宏伟教授、张东明教授、白皓博士研究生等在《Reliability Engineering and System Safety》期刊上发表了题为“Extreme rainfall induced risk mapping for metro transit systems: Shanghai metro network as a case”的研究论文，报道了极端降雨下地铁系统风险评估的最新研究成果。

  近年来，气候变化引发的洪涝风险对特大城市地铁交通系统的安全性和可靠性构成重大威胁。高度网络化的地铁系统会加速此类风险的传播，单点事故的影响被非线性放大。本研究提出一种融合极端降雨模拟与网络损失分析的风险评估框架（图1）。该方法采用中心折减系数（ARF）和水土保持曲线数（SCS-CN）模拟降雨致涝过程，采用多层网络区分车站与线路的复杂拓扑关系。以上海地铁为例，研究发现极端降雨下地铁网络风险呈指数分布特征：近50%的极端降雨事件仅造成低于5%的网络损失，而仅有不足5%的事件会导致超过50%的网络损失（图2）。当降雨中心位于地铁站点密集且拓扑关系复杂的城市中心城区（图3），或降雨强度（图4）与降雨不确定性（图5）增加时，将对地铁网络构成更大风险。

图1 极端降雨下多层地铁网风险评估框架

图2 极端降雨下归一化地铁网络效率损失的PDF和CDF

图3 极端降雨对上海地铁网络的影响

图4 降雨强度对地铁网络风险的影响

图5 降雨不确定性对地铁网络风险的影响

第一作者（通讯作者）

张东明 教授

主要从事地下工程结构风险控制、地下工程结构计算模型不确定性、地下工程围岩地层不确定性等研究

邮箱：09zhang@tongji.edu.cn

第二作者

白皓 博士研究生

主要从事极端天气下地铁组件及系统的风险研究

邮箱：2211145@tongji.edu.cn

第四作者

黄宏伟 教授

主要从事岩土与地下基础设施的安全风险管控理论方法与多识智慧感知技术的研究

邮箱：huanghw@tongji.edu.cn

文献引用格式：

Dong-Ming Zhang, Hao Bai, Can-Zheng Zheng, Hong-Wei Huang, Bilal M. Ayyub, Wen-Jun Cao. Extreme rainfall induced risk mapping for metro transit systems: Shanghai metro network as a case[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2025, 262:111234.

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.ress.2025.111234

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撰稿：白   皓

编辑：曾诗怡

校对：王   森

审核：申轶尧