近日，北京师范大学国家安全与应急管理学院汪伟平副教授与合作者在国际顶级期刊 Nature Sustainability（自然·可持续性）发表题为“Adaptive capacity for multimodal transport network resilience to extreme floods”的研究论文。该研究系统评估了城市多模式交通系统在极端洪水扰动下的自适应能力，提出了一套多模块仿真评估框架，并揭示了关键的交通韧性相变规律与自适应机制。研究成果为提升城市基础设施气候适应性与交通系统应急管理能力提供了理论支撑与技术路径。

研究表明，洪水可能引发交通网络的“灾难性断裂”与“功能突变”，仅微小的水位变化即可导致结构连通性崩溃或出行能力骤降。在南京，警戒水位从5.8米降至5.6米时，间接失效路段激增23%；洛杉矶地面公交网络在水位0.2米以下出现大规模失效；汉堡路网连通结构则呈现南北“跳跃式”迁移（图1）。研究进一步分析发现，结构断裂并不一定导致功能瘫痪，不同城市通过路径调整或交通方式转变展现出差异化的自适应模式，例如南京以路径调整为主，汉堡则大量公交乘客转向小汽车系统。（图2）

图1 南京（a-d）、汉堡（b-e）、洛杉矶（c-f）的城市车辆网络洪水致结构失效示意图

图2 南京（a-d）、汉堡（b-e）、洛杉矶（c-f）多式联运系统的适应模式差异

研究还揭示了洪水情景下交通方式间的竞争与互补关系，以及出行自适应能力在社会维度的不平等性。南京在基准情境下公交与地铁互补性较强，但洪水扰动下迅速衰减，迫使乘客改用小汽车；相比之下，汉堡的公交系统在洪水下仍保持较高的互补强度。（图3）以洛杉矶0.3米洪水警戒水位为例，弱势群体（西班牙裔、非裔、低收入、低学历）自适应能力显著低于其他群体，提示在政策制定中需更多关注对弱势群体的支持。（图4）

图3 南京（a-d-g）、汉堡（b-e-h）、洛杉矶（c-f-i）公交-地铁模式之间的互补与竞争动态

图4 自适应能力的社会不平等性

该研究突破了传统“灾后恢复”视角，从结构与功能双重维度量化了城市多模式交通系统在极端洪水扰动下的自适应能力。尽管南京、汉堡和洛杉矶在应对洪水时表现出不同的城市特征，但研究表明，不同城市在结构和功能层面存在共性：结构自适应性受可通行出行数量与网络密度变化影响，功能自适应性则依赖交通方式间的竞争与互补关系，特别是公共交通系统的连通性对增强其适应性至关重要。

国家安全与应急管理学院学院教师汪伟平为共同第一作者，该研究得到国家自然科学基金（72471031、72001018等）资助。

文章链接：

Li, C., Wang, W., Solé-Ribalta, A. et al. Adaptive capacity for multimodal transport network resilience to extreme floods. Nat Sustain (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01575-z