A Mathematical Framework to Optimize Critical Infrastructure Resilience against Intentional Attacks

This article establishes a tri‐level decision‐making model supporting critical infrastructure (CI) resilience optimization against intentional attacks. A novel decomposition algorithm is proposed to exactly identify the best pre‐event defense strategy (protecting vulnerable components and building new lines), the worst‐case attack scenario, and the optimal postevent repair sequence of damaged components. As different types of CIs have different flow models, this article mainly considers the direct current power flow model and the maximal flow model for illustrative purposes. The proposed framework is illustrated by a simple but representative case system with nine nodes, and main results include: (1) the marginal value of extra defense investment under low defense budget is more considerable for mitigating system resilience loss, especially under large intentional attacks; (2) no defense strategy is always the best under different attack budgets; (3) increasing amount of repair resources can dramatically enhance CI resilience, but makes the pre‐event defense strategy less effective; (4) the use of maximal flow model can provide a lower bound estimation of the resilience loss from the power flow model; (5) the optimum defense strategy and the worst‐case attack identified by minimizing CI resilience loss largely differ from those by minimizing CI vulnerability, where the latter does not consider the recovery actions. Finally, the algorithm complexity is analyzed by comparing with the enumeration method and by testing two larger electric power systems.     

河网型农村市政基础设施规划的改造探讨

河网型农村作为珠江三角洲河网地区常见的农村形态,其空间格局与肌理具有独特的特征.河网型农村市政基础设施的建设,需要根据实际情况综合考虑,不同的村庄采取不同的实施策略.其中,给水、排污、照明、消防等市政基础设施的建设是新农村规划的重要内容.     

The Case for Conditioning Federal Infrastructure Investment on State Land and Water Planning

Federal water policy encompasses both investment in capital improvement projects and resource development, and environmental protection and preservation, resulting in continuing tension. Partly as a consequence we have reached an impasse in national water policy without achieving the 35-year-old goal of “fishable and swimmable” surface waters or addressing the potential effect of rising sea levels. Making federal monies for Corps of Engineers projects, highways, and agricultural programs available only on the condition that states receiving funds have comprehensive land and water plans in place could help the nation achieve these important tasks.     

洁净都市主义 vs 非洁净设计：把水基础设施系统作为城市水景观

按照“洁净都市主义”的方式,建筑师、城市设计师、景观设计师通常假定那些关于水供给和处理的工程挑战需要通过一种技术性且最好看不见的方法来解决。这就让土地利用从流域的逻辑中分离了,并且导致了越来越多的洪水,干旱以及水污染。“非洁净设计”从另外一方面来说是指建筑师、城市设计师、景观设计师需要积极地参与现代水基础设施系统的设计中,并将其作为塑造城市形态以及迎合更广阔的人类、生态和美学目标的基础。这篇文章通过讲述两个分别来自于中国和欧洲的项目,来讨论如何将自然过程效能与空间设计策略相结合,整合工程、生态和城市设计思想。     

浅议新基建背景下城市公共卫生基础设施建设趋势

在信息技术高速发展背景下,结合城市需求与新技术发展现实,以及近年已经发生的若干案例,展望新基建时代,在物联网、工业互联网、人工智能的支持下,城市公共卫生基础设施建设的重点与建设模式的转变;提出城市公共卫生基础设施应该在信息化和智能化方面进一步升级改造,完成从硬件建设到管理服务能力建设,从单一系统建设到开放复合功能协同,从一次性建设到动态建设与弹性布局的转变;同时,在建设模式方面,也应该完成相应的模式转变,包括建设与运营主体多元化、规划设计建设运营一体化、标准规范的升级与地方性探索等。对于新技术的积极响应,将有助于建设更具韧性、更为健康的未来城市。     

Privatization: Infrastructure on the Urban Edge

ABSTRACT: In 1989 two public-private coalitions were formed to help plan and develop physical and social infrastructure in Rouse Hill, a minicity of a quarter of a million people for the northwest fringe of Sydney, Australia. Brought together at the instigation of state government bureaucrats, the coalitions were lobby groups and alternative providers of services. The groups drew on unequal resources and had different impacts on the development. Although subject to an increasingly expensive set of environmental requirements, the physical infrastructure providers seized the initiative in privatizing, gaining a large amount of control over the form and timing of development. In contrast, the social service coalition was a reluctant heir of privatization.     

市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究

市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术是一项新型的安装排水管道技术,尤其是在需要经过城市的建筑、公路等复杂难以施工的情况下,更能够发挥出其独特的优势。本文就目前排水管道顶管施工技术的相关问题进行了分析与研究,希望使其能够得到更广泛的应用。     

智慧社会基础设施新类型拓展与数据基础设施规划编制探索

围绕智慧社会前沿技术创新对社会需求和社会组织模式、城乡基础设施供给构架的影响,分析建立具备智慧社会特征的基础设施概念层次体系,提出数据基础设施这一新的类型,探索当前国土空间规划编制技术转型与数据基础设施规划编制方法。首先,分析智慧社会发展对城乡基础设施的新要求和新定位,提出基础设施供给构架转型的四个方向。其次,以基础设施供给全过程的数据化为核心,将新技术、新设施和新平台等纳入基础设施的概念框架进行审视,分析提出数据基础设施的概念,建立具备智慧社会特征的城乡基础设施概念层次体系,拓展城乡基础设施概念的外延,使之与经济社会和技术创新的进步紧密结合。最后,将数据基础设施纳入国土空间规划的研究范畴和规划体系之中,探索提出国土空间规划框架下的数据基础设施规划编制思路和技术路线。     

村落生态基础设施研究

面对生态环境的日益恶化,本文提出村落生态基础设施的概念及研究方法,建立研究指标体系,运用AHP法计算指标权重,确定研究等级划分标准,并通过具体实例加以验证,以期为我国新农村规划建设和农村可持续发展提供科学依据。     

城市基础设施系统效益可持续性评价

将城市基础设施作为一个系统,运用数据包络分析法(DEA)判断其资源输入和效益产出的相对有效性,动态评价基础设施系统效益的可持续性,分析各时间决策单元的输入冗余和输出不足等模型参数,得出有助于决策的信息。     

风景园林与绿色基础设施在城市流域水资源规划中的重要作用

通过绿色基础设施途径,处理美国波士顿北部的马萨诸塞州城市流域的水资源规划问题。从多个尺度为风景园林师提供水资源规划的经验与启发,探究公众对新型绿色基础设施解决方案的态度与偏好,以及公众偏好对于整体规划设计的重要作用。     

深埋长大隧道突水突泥风险后果评价模型研究

根据对影响深埋长大隧道突水突泥风险后果的主要方面的分析,得到深埋长大隧道突水突泥风险后果综合评价模型参评指标并构建出评价指标体系;基于改进灰色关联度的权重确定方法或层次分析法,通过专家调查和分析数据确定参评各级指标的权重系数值,并建立评判标准。在此基础上,基于三角白化权函数的灰色评估建立白化权函数,利用灰色聚类理论通过综合聚类系数矩阵得到模糊隶属度矩阵,再利用模糊评价方法评估深埋长大隧道突水突泥风险后果程度,完成深埋长大隧道突水突泥风险后果综合评价模型的构造。最后,结合象山隧道工程实例,对该隧道突水突泥风险后果进行综合评价,结果与象山隧道实际突水突泥情况一致,证明了该评价模型的有效性和可行性。     

香港基建新体验——香港规划及基建展览馆

位于中环爱丁堡广场三号，香港规划及基建展览馆尝试以崭新的方法传递迅息及营造多媒体经验。     

城市文化基础设施廊道研究初探

近年来,代表城市意识形态的文化基础设施逐渐成为操控城市发展的主引擎。本文通过对文化基础设施的概念、变化规律以及国内建设现状的分析,提出构建城市文化基础设施廊道的理念,并明晰其基本概念与内涵,在详细介绍城市文化基础设施廊道空间形态的基础上,以哈尔滨、大庆、长沙等城市为例,提出文化基础设施廊道的建设方法。     

谈城市基础设施建设比例关系

城市基础设施的建设可以带动和保证城市经济持续，稳定的发展，但前提是只有在各项基础设施建设达到合理比例时，才能使城市整体效益最优，为此，城市基础设施建设的投资应与城市GDP，固定资产投资有适宜的比例。结合国内外经验，通过对浙江苍南县城市基础设施建设投资比例现状的对比研究，得出苍南城市基础设施占GDP百分比保持在10%～20%，城市基础设施投资占固定资产投资的百分比保持在25%～30%时为最佳的结论。     

谈村庄环境整治中的基础设施建设

当前,农村基础设施建设和经济发展步伐明显不符。本文分析了当前村庄基础设施建设中存在的问题,提出了了加强村庄基础设施建设的具体措施,希望能为我国的农村建设提供方向。     

公路基础设施供给模式的选择研究

文章界定了公路基础设施供给模式的内涵,采用因果分析法从区域经济、经济效益、社会效益、市场成熟度和配套政策法规5个方面对影响公路基础设施供给模式选择的因素进行定性定量分析,建立了供给模式选择模型的评价指标体系。以沪苏浙高速公路江苏段项目为例,运用灰色关联评价法进行基础设施供给模式选择的实证分析,从而选出最优模式。     

基于MapObjects的基础设施综合信息管理系统

利用GIS技术管理基础设施是提高建设小区效率的重要手段.本文以某小区的基础设施综合信息系统的建设为背景,研究基础设施数据与地形图数据的统一数据建库以及专业分析等的应用.详细介绍了小区基础设施综合信息系统的系统功能和基础设施数据库设计以及系统设计的难点和重点技术,阐述了系统的开发方案.     

基础设施建设项目引入PPP融资方式探讨

简述PPP融资方式的内涵、结构与优势,并对其进行风险分析,最后提出基础设施建设项目实施PPP融资方式的建议.     

恩施州经济发展与交通基础设施建设分析

通过对区域经济的发展理论进行研究,得出了恩施州当前经济发展的主要模式—交通基础设施建设,并分析了交通基础设施建设对地区发展的重要意义。提出了地区交通基础设施建设的战略目标及具体规划措施。