一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法及系统与流程

本发明属于多式联运，具体涉及一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法及系统。

背景技术：

1、多式联运作为一种重要的运输组织形式，通过将海、陆、空等多种运输方式有机结合，实现了货物从起点到终点的无缝衔接，对于降低物流成本、提高运输效率、减少环境污染具有不可替代的战略意义。但是，多式联运的复杂性在于其涉及多个独立运营主体、多种运输工具、多个转换节点以及复杂的协同作业流程。在每个环节中，都可能存在各种内外部风险因素，这些因素并非孤立存在，而是相互关联、相互影响，形成复杂的耦合效应。对这些耦合风险进行及时、准确地识别与评估，是保障多式联运系统安全、高效运行，提升其韧性与应变能力的关键。缺乏有效的风险识别机制，将直接威胁到整个供应链的稳定性与可靠性。

2、现有技术在多式联运风险识别方面存在诸多不足：一方面，现有技术中针对多式联运风险的识别方法往往侧重于单一运输环节的风险评估，难以有效捕捉不同运输方式、不同运营主体之间复杂的交互与耦合效应，导致风险分析的局部性和片面性。

3、另一方面，现有技术中针对多式联运风险的识别方法大多依赖于专家经验或历史数据，在面对动态变化的运输环境和突发事件时，响应速度慢、适应性差，难以对潜在的耦合风险进行早期预警和量化评估。信息壁垒的存在使得各环节数据难以共享与整合，进一步加剧了风险识别的难度。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法及系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明的第一方面提供一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，包括：s1、数据获取：通过物联网感知设备采集并预处理多式联运路径的环节数据和环境感知数据。

3、s2、数字孪生体构建：将环节数据和环境感知数据映射至搭建的多式联运路径环境网络模型中对应节点，以此构建多式联运数字孪生体。

4、s3、动态耦合系数计算：基于多式联运数字孪生体，定义并实时计算多式联运路径中每一对相邻环节之间的实时耦合系数。

5、s4、耦合风险识别与评估：基于实时耦合系数，在多式联运数字孪生体中构建多式联运路径的动态风险图谱，并聚合多式联运路径所属若干相邻环节对的实时耦合系数，计算风险指标体系。

6、s5、风险可视化展示：基于多式联运数字孪生体、实时耦合系数和风险指标体系生成多式联运路径环境耦合风险识别报告，并当风险指标超过预设阈值时，生成多层级预警信息，同时进行可视化展示。

7、本发明的第二方面提供一种多式联运路径环节耦合风险识别系统，包括：数据获取模块、数字孪生体构建模块、动态耦合系数计算模块、耦合风险识别与评估模块和风险可视化展示模块。

8、所述数据获取模块与所述数字孪生体构建模块连接，所述数字孪生体构建模块与所述动态耦合系数计算模块连接，所述动态耦合系数计算模块与所述耦合风险识别与评估模块连接，所述耦合风险识别与评估模块和风险可视化展示模块连接。

9、数据获取模块，通过物联网感知设备采集并预处理多式联运路径的环节数据和环境感知数据。

10、数字孪生体构建模块，将环节数据和环境感知数据映射至搭建的多式联运路径环境网络模型中对应节点，以此构建多式联运数字孪生体。

11、动态耦合系数计算模块，基于多式联运数字孪生体，定义并实时计算多式联运路径中每一对相邻环节之间的实时耦合系数。

12、耦合风险识别与评估模块，基于实时耦合系数，在多式联运数字孪生体中构建多式联运路径的动态风险图谱，并聚合多式联运路径所属若干相邻环节对的实时耦合系数，计算风险指标体系。

13、风险可视化展示模块，基于多式联运数字孪生体、实时耦合系数和风险指标体系生成多式联运路径环境耦合风险识别报告，并当风险指标超过预设阈值时，生成多层级预警信息，同时进行可视化展示。

14、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明通过提出的多式联运环节间耦合关系建模方法，将多式联运路径抽象为有向图结构，量化了时间耦合、空间耦合与资源耦合对风险的影响，揭示了多式联运路径中各环节之间相互作用所产生的动态耦合风险，提升了风险识别的全面性与准确性。

15、2、本发明通过实时、动态、量化地评估多式联运路径中各环节之间的耦合风险，提供了多维度、量化的风险评估结果，使得风险管理更加精细化与科学化，提升了多式联运运营的韧性与效率，降低潜在的经济损失与运营中断风险。

16、3、本发明通过持续接收实时数据并动态更新风险评估结果，当风险指标超过预设阈值时及时触发预警，提升了多式联运路径的风险预警能力，有助于管理人员快速响应并采取应对措施，有效降低风险事件发生的概率与影响。

1.一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述多式联运路径环境网络模型的具体搭建过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述多式联运数字孪生体的具体构建过程包括：

4.根据权利要求1所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：定义所述多式联运路径中每一对相邻环节表达式为，定义所述实时耦合系数表达式为；

5.根据权利要求4所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述上游环节的实时风险状态评估值的计算公式为，其中表示上游环节的时间偏差率，上游环节关键设备的实时故障状态或故障概率，表示上游环节关键资源的实时利用率，表示上游环节的环境风险因子，分别为设定的权重时间偏差率、故障概率、实时利用率和环境风险因子，且。

6.根据权利要求4所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述下游环节的实时容量与缓冲能力评估值的计算公式为：，其中表示下游环节的剩余处理能力，表示下游环节的计划松弛时间，表示下游环节的备用资源可得性，表示下游环节的需求压力，分别为设定的剩余处理能力、计划松弛时间、备用资源可得性和需求压力对应权重，且。

7.根据权利要求1所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述多式联运路径的动态风险图谱的具体构建过程包括：

8.根据权利要求1所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述风险指标体系包括但不限于多式联运路径的整体风险暴露度、关键环节风险贡献度及最大风险传播链；

9.根据权利要求1所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法，其特征在于：所述步骤s5的具体内容包括：

10.一种用于执行权利要求1-9所述的一种多式联运路径环节耦合风险的量化评估与预警方法的系统，其特征在于：包括：