
测绘学报 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (1): 154-168.doi: 10.11947/j.AGCS.2026.20250271
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李维炼1(
), 冉晴晴1, 党沛1(
), 朱军1, 朱庆1, 张恒2
收稿日期:2025-07-08
修回日期:2025-11-25
发布日期:2026-02-13
通讯作者:
党沛
E-mail:vgewilliam@163.com;dangpei@my.swjtu.edu.cn
作者简介:李维炼(1993—),男,博士,副研究员,研究方向为虚拟地理环境与三维可视化。E-mail:vgewilliam@163.com
基金资助:
Weilian LI1(
), Qingqing RAN1, Pei DANG1(
), Jun ZHU1, Qing ZHU1, Heng ZHANG2
Received:2025-07-08
Revised:2025-11-25
Published:2026-02-13
Contact:
Pei DANG
E-mail:vgewilliam@163.com;dangpei@my.swjtu.edu.cn
About author:LI Weilian (1993—), male, PhD, associate researcher, majors in virtual geographical environment and 3D visualization. E-mail: vgewilliam@163.com
Supported by:摘要:
地下车站内部设施通过物理连接、功能依赖和信息交互紧密耦合,这种耦合关系在洪水侵袭中呈现显著的级联效应,一旦某一关键设施受损,便可引发系统性风险。现有洪水脆弱性评估方法将各个设施视为独立单元,忽略了设施间的耦合作用关系和风险传导机制,难以准确刻画洪水对地下车站设施的破坏路径。因此,本文利用知识图谱(KG)语义关联和大语言模型(LLMs)的上下文推理能力,提出了一种耦合LLMs-KG的地下车站设施洪水脆弱性级联效应分析方法。首先,构建“对象-行为-状态”三域关联的地下车站设施知识图谱;其次,建立洪水演进-设施构件耦合的元胞自动机计算模型;然后,利用知识图谱约束大语言模型实现地下车站设施洪水脆弱性评估和级联效应推理;最后,选取北京市大兴区某大型地下车站为研究对象,结合DeepSeek-R1系列模型开展案例分析。结果表明,本文方法能够准确识别洪水作用下地下车站设施空间、功能属性变化及传播路径,推理过程具有良好的稳健性与可解释性。与专家预设基准级联路径相比,本文方法在节点匹配率和顺序匹配度方面呈现较高的准确性与逻辑一致性,相关成果能够为地下车站洪水针对性应急策略制定和系统韧性提升提供重要科学支撑。
中图分类号:
李维炼, 冉晴晴, 党沛, 朱军, 朱庆, 张恒. 耦合LLMs-KG的地下车站设施洪水脆弱性级联效应分析方法[J]. 测绘学报, 2026, 55(1): 154-168.
Weilian LI, Qingqing RAN, Pei DANG, Jun ZHU, Qing ZHU, Heng ZHANG. A coupled LLMs-KG method for cascading flood vulnerability analysis of underground station facilities[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2026, 55(1): 154-168.
表4
多维损害评估机制分级标准"
| 级别 | 一般定义 | 组件级别 | 子系统级别 | 系统级别 |
|---|---|---|---|---|
| L0无明显损坏 | 水深过浅,不会影响结构或功能。该实体仍保持在其设计运行状态。 | •部件完好无损,无物理变形 •与洪水接触极少或没有接触 •性能参数在设计限值范围 •浸泡时间≤0.5 h | •所有关键组件完好无损,未受洪水影响 •组件间连接正常(接点处无水接触) •子系统功能保持稳定,运行参数正常 | •整体系统结构稳定,未受影响所有子系统接口功能正常 •系统承载力和运行能力保持在设计水平 |
| L1轻微损坏 | 有少量进水或表面污损,但无基本功能损伤。经过快速、简单的维修后可回复全部功能。 | •元件/表面轻微受潮或污损,无明显变形 •性能参数略有波动,但仍在可接受范围内 •浸泡时间0.5~2 h | •若干关键组件受到轻微影响或连接略松动 •性能略有下降,但子系统仍能满足基本功能要求 | •整体系统仍保持功能正常,尽管安全余量略有降低 •局部维护可及时恢复全部设计容量 |
| L2中等损害 | 水深或浸泡时间导致结构或运行性能明显下降。需要进行中等程度的修复以恢复至正常状态。 | •部件出现局部材料退化、轻微变形或部分损坏 •性能参数明显下降,需要计划性维护 •浸泡时间2~6 h | •子系统的多个关键部件出现明显的性能下降 •部分功能受限(如,效率减半)或需要采取临时措施以维持运行 | •系统功能明显下降 •需要在子系统层面进行中等程度的维修或部件更换才能恢复至正常服务级别 |
| L3严重损坏 | 高水深或长时间浸泡会导致严重的结构和功能损坏,需要进行重大维修或部分重建。 | •部件出现明显的结构变形、材料损失或故障 •性能参数严重偏离设计值 •浸泡时间6~12 h | •关键子系统组件严重损坏,部分功能完全丧失 •子系统运行受到严重干扰或停止 | •系统功能明显下降 •需要在子系统层面进行中等程度的维修或部件更换才能恢复至正常服务级别 |
| L4彻底失效 | 核心结构或关键设备无法运作,系统失去所有功能。 | •部件彻底损坏,无法修复,无残留功能剩余 •浸泡时间≥12 h | 核心子系统组件完全失败 •子系统完全无法运行,无法执行其设计功能 | •系统几乎完全无法运行 •需要全面重建或长期修复才能恢复运行能力 |
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