交通網路可靠性,魯棒性,脆弱性和彈性主要區別是什麼?

對交通網路性能進行分析的時候,Reliability,Robustness,Vulnerability和Resilience這幾個詞之間的主要區別是什麼?看論文的時候覺得雖然用的詞不同,似乎是在分析相同的內容。

另外,進行這一方面研究有哪些專著是必看經典?謝謝!


沒什麼必看經典,不過做交通網路的研究一般都會讀Sheffi的Urban network analysis, 這裡邊有分析交通網路的最基礎的方法論。

然後根據你所希望發展的方向來讀進階的專著,想做演算法分析可以讀Patriksson的network modeling and algorithm, 想研究收費的可以看楊海老師的Mathematical and economic theory of road pricing, 動態網路建模可以讀Boyce和Ran Bin的書。

至於這幾個概念的嚴格定義,建議scholar關鍵詞,上知乎得到的答案只能作為參考。


我之前也是被這幾個名字搞得團團轉,話說現在流行拓撲網路研究也就是這幾個名詞出現最為頻繁,也對研究本身的性質和目標起重要的導向作用。

1 reliability可靠性

先搬運wiki:the ability of a system or component to perform its required functions under stated conditions for a specified period of time.這個最大的不同是出來的結果是個概率,也就是說系統能完成預計任務的概率,放到交通網路也就是在既定的服役時間內完成既定的交通負荷的能力(概率)。

2 robustness魯棒性

wiki:Robustness is the property of being strong and healthy in constitution. When we transpose it to a system, it refers to the ability of tolerating perturbations that might affect the system』s functional body .這個重在表達系統本身在不影響其主要服務功能(比方說保持一定的運輸量的基礎上)所能承受的某一種擾動(注意對不同性質擾動其魯棒性不見得一樣)的程度(重在看擾動的程度多大)。

3 vulnerability脆弱性/易損性

wiki:Vulnerability refers to the inability (of a system or a unit) to withstand the effects of a hostile environment. 這個脆弱性起源於生態系統研究,風險研究也用的多。主要是看不同擾動下系統能破壞成啥樣,或者說功能和原來比差多少。比方說地震攻擊下部分區域交通癱瘓,這對整個網路的一些運輸指標的影響。

4 resilience恢復力/彈性

wiki:It is the ability to absorb or avoid damage without suffering complete failure.

對於建築行業(沒有針對交通網路的解釋),wiki:Resiliency is the ability to provide and maintain an acceptable level of service in the face of faults and challenges to normal operation.

是不是感覺和魯棒性有點像。其實resilience常常和vulnerability一起在生態系統的研究中出現,比方說大草原遭雷劈了,燒著了。動植物真菌們死了多少,各個種群結構發生怎樣不利變化,這是脆弱性,但是能不能恢復如初,或者要多久恢復如初,這就是彈性了。放交通網路里,就比方說地震了,交通網部分破壞了,能不能修好(或者修復和重建哪個划算),如果打算修,多久能修好,這就是resilience了。

我是看文獻看多了加上查計算方法來源才慢慢發現差別的,所以並沒有這塊經典專著的概念,


(〓 ̄(∵エ∵) ̄〓) 抖個M,一本道一下。

1.可靠性,簡單說就是不掛掉的可能性。比如alphago下棋多大可能出現第四局那種崩潰掉不知道怎麼辦才好的局面。然後被1減。注意,是不崩潰的概率,比如四盤棋崩了一盤,那就是可靠性是75%。當然這樣算實在太粗略了,不具備參考價值。但是便於理解這個概念。

2.魯棒性,還拿對局做比較。AlphaGo總共接了李世石多少手?具體數據我們編一個,(^Д^)就算300手,然而讓它崩掉的是第四局78手,之後基本就崩了。如果把AlphaGo的主要功能看成是能否下棋作為標準,那麼整個系統並沒有徹底崩,畢竟臭棋也是棋啊。然而其功能→_→取勝近乎於崩了,沒辦法再獲勝了。

如果李世石一般手評分為1,取勝的關鍵手為10分。那麼可以認為AlohaGo起碼是11分的魯棒性。因為並沒有徹底喪屍功能,只不過輸了嘛。

3.脆弱性,這個方面AlphaGo倒是需要進一步提高的。一個10分的擾動就幹掉了它的一個重要功能,這不能忍啊。也就是說,如果AlphaGo是一步步輸掉棋,每一步都虧一些,最終運算元的時候輸掉了,這個認為可以接受。能力不足嘛。然而一步就將死,之後斷崖式的媽的智障,這怎麼忍?如果用於谷歌自動駕駛。兩邊同時超車,結果系統嚇得智障了,這是要付出人命代價的。所以說AlphaGo目前來看還是比較脆的系統。

4.彈性,這方面電腦是具備很大優勢的,重啟一下就全恢復了。硬體不出問題的前提下,簡直彈性無敵。2333


Berdica, K. (2002).
An introduction to road vulnerability: what has been done, is done and should
be done. Transport policy, 9(2), 117-127.


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