至2020年底,我国高速铁路线网营业里程已达3.8万公里。高速铁路的快速发展给国民生活带来了巨大便利,但是,我国高速铁路运行区域广且运行线路长,复杂的运行环境使高速铁路线网常受自然灾害的侵袭而发生中断,严重威胁到铁路财产和人员生命安全。因此,研究致灾环境下的高铁网络抗毁性分析高铁网络发生中断后依然能够保持连通和提供服务的能力,对保障铁路系统安全运行至关重要。目前,主要是通过复杂网络的评价指标来测量高铁网络抗毁性,以传统的随机攻击策略和选择性攻击策略攻击车站来研究高铁网络的性能,并没有结合高铁系统的自身属性。而且,由于自然灾害对于铁路沿线的攻击方式取决于铁路沿线灾害发生的区域与危险程度,这与传统的攻击方式大相径庭,原有的研究成果对于研究在致灾环境下的高速铁路网络抗毁性的指导意义有限。风灾是铁路沿线遭受的最主要灾害之一,因此本文以风灾为例,通过对铁路沿线大风灾害风险评价分析结果,建立新型动态攻击策略,并将铁路系统自身属性与复杂网络理论结合建立新型高速铁路网络抗毁性模型,利用模拟真实风灾侵袭的攻击策略对大风灾害致灾环境下的高速铁路网络抗毁性进行深入研究。首先,研究风灾动态攻击策略和路网孕灾环境属性,对铁路沿线进行风灾风险评价,由动、静态的风灾特性建立风灾动态攻击策略,研究路网沿线孕灾环境属性。其次,建立致灾环境下的高速铁路网络拓扑结构,分别建立高铁基础线网拓扑结构、高铁孕灾环境线网拓扑结构以及车流网拓扑结构,将这三种网络拓扑两两耦合建立高铁基础设施网与服务功能网,为抗毁性研究提供网络基础。然后,建立风灾高速铁路网络抗毁性模型,从高铁网络的基础结构和服务功能两个角度,选取平均车站物理连通度、平均路长物理连通度、网络结构物理连通度、基于投入产出分析的网络承载量变化率、交通时间阻抗和交通经济阻抗五个网络抗毁性的测度,建立高速铁路网络抗毁性模型。最后,对在大风灾害致灾环境下的我国高速铁路网络抗毁性进行实例分析,首先论证所建立抗毁性模型的合理性,然后建立新型动态攻击策略对我国高速铁路网络进行攻击,研究大风灾害致灾环境下的高铁网络抗毁性的变化趋势,确定高铁网络中的易受灾车站与区间。实验结果表明:本文提出的抗毁性研究方法能够精准地描述网络性能的变化,并能准确高效地识别易受灾车站、区间,为相关部门提出相应保护措施提供理论支持,更高效地提升高铁运行效率,保障列车运行安全。正文图28幅,表21个,参考文献86篇。