这篇文档属于类型a，即报告了一项单一原创研究的学术论文。以下是对该研究的详细报告：
本研究由i zhang, tingting chen, zhongshan liu, bin yu, yunpeng wang等作者共同完成，分别来自beihang university和the hong kong polytechnic university。研究于2024年发表在transportation research part a期刊上，具体卷号为183，文章编号为104077。
本研究的主要科学领域为多模态公共交通系统（multi-modal public transportation system）的韧性评估（resilience assessment）。随着城市化进程的加快，公共交通系统在缓解交通拥堵、减少环境污染和提升城市流动性方面发挥着至关重要的作用。然而，各种内部和外部因素（如机械故障、极端天气等）可能导致公共交通系统的中断，进而影响其正常运营。因此，开发具有韧性的多模态公共交通系统成为迫切需求，而合理的韧性评估框架是这一目标的基础。
本研究旨在提出一种基于性能的韧性评估框架，并通过动态模拟程序，考虑中断对乘客路径选择和出发时间的影响，从而有效模拟中断下的客流变化。研究以北京的多模态公共交通系统为案例，验证了所提出的评估框架和模拟程序的有效性。
研究流程主要包括以下几个步骤：
网络建模与中断模拟
研究首先将多模态公共交通系统建模为一个网络，节点包括公交站点和地铁站，边包括公交线路、地铁线路和换乘线路。通过模拟地铁中断，研究分析了中断期间系统的动态变化。中断期间，受影响的地铁线路采用短途折返策略（short-turning strategy），以减少对整体系统的影响。
乘客路径选择与需求变化建模
研究提出了超路径集（hyper-path set）的概念，用于描述乘客在中断期间可选的路径集合。通过混合整数线性规划模型（mixed integer linear programming, MILP），研究动态生成了每个起点-终点对（OD对）的超路径集，并基于广义成本（包括时间、换乘次数和费用）计算了乘客选择每条路径的概率。此外，研究还考虑了中断对乘客出行需求的影响，将乘客分为通勤者和非通勤者，分别建模其需求变化。
动态模拟与系统性能评估
研究开发了一个基于Java语言的离散时间代理模拟程序（discrete-time agent-based simulation procedure），用于动态更新公交和地铁的位置、乘客流量以及系统性能。模拟程序考虑了中断期间乘客在不同交通模式之间的换乘过程，并通过实时交通信息生成超路径集。系统性能通过平均旅行时间（average travel time）来衡量，并与基准值进行比较。
韧性指标计算与案例研究
研究提出了四个韧性指标：脆弱性（vulnerability）、适应性（adaptability）、鲁棒性（robustness）和恢复性（recoverability），并通过案例研究计算了这些指标。研究以北京的部分多模态公共交通系统为例，模拟了地铁中断期间的系统性能变化，并分析了中断持续时间、公交频率、公交接驳服务和通勤者比例对系统韧性的影响。
系统性能变化
模拟结果显示，中断期间系统性能显著下降，并在中断结束后迅速恢复。中断期间，乘客流量和路径选择发生了显著变化，部分乘客从地铁转向公交，导致公交系统的负担增加。
韧性指标分析
案例研究结果表明，北京的多模态公共交通系统在抵抗性（resistance）和恢复性（recoverability）方面表现良好，但在鲁棒性（robustness）方面存在不足。这意味着系统在中断期间能够维持基本服务水平并迅速恢复，但在提供高质量服务方面存在困难。
敏感性分析
研究还分析了中断持续时间、公交频率、公交接驳服务和通勤者比例对系统韧性的影响。结果显示，公交频率的增加可以显著提升系统韧性，而中断持续时间对韧性的影响较小。
本研究提出了一种基于性能的多模态公共交通系统韧性评估框架，并通过动态模拟程序验证了其有效性。研究的主要科学价值在于： 1. 理论贡献：首次提出了一个综合性的韧性评估框架，并通过动态模拟程序捕捉了中断期间乘客流量和系统性能的变化。 2. 实践意义：研究结果为城市公共交通系统的规划和运营提供了重要参考，特别是在应对突发事件和提升系统韧性方面。
研究还讨论了公交接驳服务和通勤者比例对系统韧性的影响，为城市交通管理部门提供了具体的政策建议。例如，增加公交频率和优化公交接驳服务可以有效提升系统韧性，特别是在地铁中断期间。
以上是对本研究的全面报告，希望能够为相关领域的研究者和实践者提供有价值的参考。