Theory & Method

Organizational Resilience Evaluation for Major Transportation Infrastructure Projects Based on Matter-Element Extension Model

  • ZHANG Jianming , 1 ,
  • LIU Wei 2
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  • 1 Jiangxi Provincial Comprehensive Transport Development Research Center, Nanchang 330036, China
  • 2 School of Civil Engineering and Architecture, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, China

Received date: 2025-08-18

  Online published: 2026-06-11

Abstract

To accurately assess the organizational resilience grade of major transportation infrastructure projects and enhance their capability to cope with emergencies and risks, this paper defines the connotation of organizational resilience for such projects based on resilience theory. Focusing on the four core capacities in the resilience evolution process—resistance, absorption, recovery, and adaptation—and considering the characteristics of highway linear projects such as high environmental exposure and multi-agent collaboration, an organizational resilience evaluation system is constructed from five dimensions: personnel, equipment, management, environment, and emergency response.Based on the variable-weight matter-element extension theory, the closeness-degree criterion is introduced to replace the maximum membership degree principle, and an improved project organizational resilience evaluation model is constructed to enhance the accuracy of resilience grade determination. Based on the evaluation results, key indicators affecting project organizational resilience are identified, including intelligent monitoring equipment coverage rate, accident experience learning capability, and information feedback efficiency. Resilience enhancement strategies are summarized from five aspects: full lifecycle management, equipment technology innovation, professional talent development, environmental defense systems, and emergency linkage mechanisms. Finally, the West Second Ring Expressway project in a certain city is selected for empirical application. The results show that the organizational resilience grade of this expressway project is Level Ⅱ, indicating a relatively high level, but with a tendency toward Level Ⅲ. The evaluation outcome is generally consistent with the actual project conditions, verifying the model′s effectiveness. The study constructs a resilience indicator system incorporating smart construction elements and improves the dynamic weight adjustment and discrimination criteria of the matter-element extension model, providing theoretical references and practical tools for resilience evaluation and management of major transportation infrastructure projects.

Cite this article

ZHANG Jianming , LIU Wei . Organizational Resilience Evaluation for Major Transportation Infrastructure Projects Based on Matter-Element Extension Model[J]. Transport Research, 2026 , 12(2) : 96 -106 . DOI: 10.16503/j.cnki.2095-9931.2026.02.008

0 引言

近年来,随着国家对交通基础设施建设的高度重视,大型高速公路等重大交通基础设施项目快速发展[1]。此类项目具有规模大、环境条件复杂及参与主体多元等特征,在施工过程中易受恶劣天气、地质灾害、供应链中断和安全事故等突发事件的影响,直接威胁工期、质量、安全、成本等核心目标的顺利实现[2]。在全球气候变化加剧与极端灾害事件频发的背景下,提高重大工程项目的组织韧性能力已成为保障项目成功的迫切需求[3]。科学评估项目组织在突发扰动下的韧性水平,精准识别薄弱环节,有助于制定有效的提升策略,增强项目抵御风险的能力。
韧性(Resilience)概念最早由Holling[4]引入生态学领域,用于衡量生态系统吸收干扰并迅速恢复的能力。此后韧性理论经历了工程韧性[5]、生态韧性[6]、演进韧性[7]等阶段的发展,逐步扩展到社会-生态系统等多个领域。由于组织韧性评价主要是评估项目组织在发生灾害扰动时所表现出的恢复、自组织、学习等功能,其评价对象包含多个复杂子系统,因此,不同领域的专家基于对韧性定义的认知不同,形成了不同的韧性评估指标体系[8-10]。Suarez等[11]定义了一个包含多样性和自给自足指标的城市韧性指数。Wang等[12]以社会资本理论为基础构建了项目组织韧性评价体系。Mohammed等[13]提出基于绿色韧性的模糊多目标规划模型,用于评估供应网络的弹性。目前关于韧性评估的分析方法,主要有层次分析法[14]、模糊集法[15]、贝叶斯网络法[16]等。然而,重大交通基础设施项目的韧性指标众多且相互关联,数据存在模糊性和不确定性,传统方法在处理复杂动态特性方面存在局限,难以精准刻画项目组织韧性的演化过程。为克服上述不足,沈尧等[17]提出的可拓理论提供了刻画系统指标相互作用的新途径。同时,变权理论通过允许指标权重根据系统状态动态调整,以减少主观因素干扰。该理论[18]认为这种动态调整机制可在权重确定过程中有效减少主观因素的影响,提高评价结果的准确性。张勇等[19]从韧性角度出发,构建了基于改进变权物元可拓模型的高速公路火灾安全韧性评价模型。张阳等[20]提出了基于熵权可拓物元模型的桥梁检测指标综合评定方法。张葭伊等[21]基于改进变权物元可拓模型构建了盾构隧道结构健康综合评价模型。这些研究为韧性评价提供了有益借鉴,但其主要聚焦于特定领域的安全或结构韧性,尚未针对重大交通基础设施项目的组织韧性进行研究。此外,现有文献缺乏对智能建造等新兴因素的考虑,也未给出韧性提升的具体策略,因而有必要开展针对重大工程项目组织韧性的综合评估方法与提升策略研究。
基于上述文献回顾,当前研究在重大基础设施项目组织韧性的动态评估和提升策略方面仍存在不足。本文从韧性理论出发,首次将其引入重大交通基础设施项目组织管理领域,结合项目特点对组织韧性进行明确定义,并构建包含人员、设备、管理、环境、应急5个方面的韧性评价指标体系,突出智能监测、信息反馈等数据驱动的韧性特征。研究融合变权理论与物元可拓理论,对传统物元可拓模型进行改进,提出适用于重大工程项目的组织韧性量化评价方法。同时,精准识别项目组织韧性的关键影响指标并提出针对性的提升策略。最后,将所构建的指标体系和模型应用于某市西二绕城高速公路项目,验证方法的有效性,并展示模型在实际工程中的应用价值。

1 重大交通基础设施项目组织韧性框架

1.1 重大交通基础设施项目组织韧性定义

目前学界尚未对重大交通基础设施项目组织韧性提出明确定义。Macaski等[22]指出,不同系统韧性的定义需根据实际应用领域加以确定。重大交通基础设施项目作为一类复杂、多层面、多维的系统,具有复杂化、长期性和大型化等特点。
本文基于韧性理论,结合重大交通基础设施项目的上述特点,将其组织韧性定义为:施工过程中,项目组织在面对突发事件时,组织系统能吸收和抵抗突发事件(扰动)对项目及项目组织产生的影响,维持系统功能平稳运行;在突发事件结束后,能及时恢复到正常运行状态,并采取相应措施提升应对能力。

1.2 重大交通基础设施项目组织韧性内涵

重大交通基础设施项目组织韧性具有过程性特征,包含维持、抵抗、吸收、恢复和优化5个阶段。该韧性框架包含鲁棒性、冗余性、迅速性和适应性4个维度。组织系统通过上述5个阶段完成整个系统的韧性变化过程。图1为重大交通基础设施项目组织韧性概念图,从4个维度阐述组织韧性的动态变化。
图1 重大交通基础设施项目组织韧性概念图
1)鲁棒性(t1t<t2)时:指项目组织系统自身具备抵抗灾害或风险的能力。在t1时刻遭受风险冲击或突发事件后,组织系统作出反应、采取措施的过程。此时韧性系统吸收风险的能力逐步降低,承受能力超过临界值,系统处于不安全状态。
2)冗余性(t2t<t3时):指系统为单一部分进行备份,以达到增强项目组织安全性、维持项目正常运行的作用。此时项目组织系统通过采取必要的应急措施或其他冗余措施及时应对突发事件,以恢复系统安全。
3)迅速性(t3t<t4时):指项目组织系统应对突发事件耗费的时间和减少项目损失的程度,决定了组织系统恢复至安全状态的效率和状态。
4)适应性(tt4时):指系统对突发事件或风险的适应能力。在此阶段,系统可以恢复到初始正常状态,亦可提升至更优状态;若项目组织本身韧性不足或措施采取不到位,则可能导致系统难以恢复至初始正常状态。
为进一步增强韧性评估结果的解释性,本文将重大交通基础设施项目组织韧性理解为项目组织在扰动情景下所表现出的冲击抵御、功能保持、恢复重建与适应优化的综合能力。其中,抵抗能力表征项目组织在暴雨、台风、地质灾害等外部扰动作用下维持基本运行、减缓功能衰减和控制风险扩散的能力;吸收能力反映组织在受扰和受损条件下对交通、信息传递、资源调配、应急协同等关键功能的维持水平;恢复能力体现项目组织在应急处置和资源重构过程中由受损状态逐步恢复至既定运行状态的效率;适应能力则反映组织在经历扰动后,通过经验反馈、机制调整和能力重塑,不断提升系统应对能力的水平。基于上述四类能力,可从项目组织对外部冲击的承受能力、关键功能的稳定程度以及恢复过程的效率等方面,对其韧性水平进行综合刻画。

2 基于改进变权物元可拓理论的韧性评价体系

2.1 韧性指标体系构建

建立韧性评价指标体系是重大交通基础设施项目组织韧性评价的关键。本文首先运用文献分析法,并结合人工智能文本挖掘技术筛选评价指标。在中国知网、万方、Web of Science等中外数据库中输入“组织韧性”“韧性评价”“项目韧性”“智能建造”等关键词进行查询;搜索年份设为2010—2024年,共检索出652篇相关文献。利用人工智能对文献进行智能解析,自动提取、分类并量化高频韧性指标。以抵抗能力、吸收能力、恢复能力和适应能力为核心,围绕人员系统、设备系统、管理系统、环境系统和应急系统等5个方面筛选提取具有较高频次的韧性指标,并结合智能建造和智慧工地领域的技术特征,提炼数据驱动的韧性特征指标,形成105篇有效文献中的候选指标集合。在此基础上,通过行业专家访谈和问卷调查,征询了智能建造与智慧施工领域专家及高速公路施工现场管理人员的意见,综合学术研究结论与工程实践经验,对初始指标进行论证筛选,最终提炼出适用于重大交通基础设施项目组织韧性评价的26个指标,构建了项目组织韧性评价指标体系,如图2所示。
图2 重大交通基础设施项目组织韧性评价指标体系

2.2 韧性评估模型建立

基于上述指标体系,本文采用改进的变权物元可拓模型对项目组织韧性进行量化评估。可拓物元模型以有序三元组(事物,特征,量值)为基本元对事物加以描述,事物的名称N,特征c和量值v构成物元R中的三要素。若事物N中具有n个特征c1, c2, …, cn,其相应的量值为v1, v2, …, vn,则多维物元矩阵可表示为:
R = R 1 R 2 R n = N             c 1             v 1                   c 2             v 2                                               c n             v n

2.2.1 确定经典域、节域与待评价物元

本文所采用的物元矩阵、经典域与节域表达、熵权计算、变权权重修正及贴近度判定等基础公式,主要依据既有物元可拓理论、熵权法与变权评价模型的相关研究[18,20 -21]进行构建。
经典域表示各评价指标量值的实际取值范围。将重大交通基础设施项目组织韧性划分为j个等级,经典域Rj可表示为:
R j = ( N j ,   C ,   V j ) = N j c 1 v 1 j c 2 v 2 j c n v n j                                                           = N j         c 1         ( a 1 j ,   b 1 j )                 c 2         ( a 2 j ,   b 2 j )                                   c n         ( a n j ,   b n j )
式(2)中:Rj为第j个经典域物元;Nj为重大交通基础设施项目组织韧性第j个评价等级;C为影响组织韧性的评价指标特征集;Vj为对应于等级 N j的量值集;vij为韧性等级为Nj时指标ci的经典域区间;aijbij分别为该区间的下界和上界。
节域物元矩阵[20-21]由待评价对象的全部韧性等级、评价指标以及对应指标量值的取值范围组成,节域Rp可表示为:
R p = ( N p ,   C ,   V p ) = N p           c 1           v p 1                   c 2           v p 2                                     c n           v p n                                                               = N p       c 1         ( a p 1 ,   b p 1 )                 c 2         ( a p 2 ,   b p 2 )                                   c n         ( a p n ,   b p n )
式(3)中:Np为重大交通基础设施项目组织韧性评价等级的统称;Vp为节域量值集; v p i为指标ci关于所有评价等级的综合取值区间;apibpi分别为 v p i的下界和上界。
假设待评价项目组织韧性等级为Nu,则待评价物元R可表示为:
R = N u c 1 v u 1 c 2 v u 2 c n v u n
式(4)中:Nu为待评价重大交通基础设施项目组织韧性等级; v u i为待评价重大交通基础设施项目韧性指标ci的取值范围。
为了准确评定项目组织韧性评价等级,需要确定各评价等级的阈值。结合交通运输部印发的《交通强国建设评价指标体系》等政策文件,梳理交通领域和建筑领域的各项标准,通过专家访谈及施工现场管理人员的建议,将韧性评价划分为4个等级:Ⅰ级(高韧性)、Ⅱ级(较高韧性)、Ⅲ级(中等韧性)、Ⅳ级(低韧性),具体等级描述见表1。经典域为(90, 100]、(80, 90]、(60, 80]、(0, 60],节域为(0,100]。
表1 重大交通基础设施项目组织韧性等级描述
韧性
等级
等级
名称
等级描述
Ⅰ级 高韧
突发事件冲击下系统能正常运行,不受影响,吸收、抵抗、应对风险能力高,事故扰动后能迅速恢复到正常运行状态
Ⅱ级 较高
韧性
突发事件冲击下系统能正常运行,受影响较小,吸收、抵抗、应对风险能力较强,事故扰动后能在较短时间内恢复到正常运行状态
Ⅲ级 中等
韧性
突发事件冲击下系统关键功能正常运行,具备一定的吸收、抵抗、应对风险能力,事故扰动后需要较长时间恢复到正常运行状态
Ⅳ级 低韧性 突发事件冲击下系统不能正常运行,吸收、抵抗、应对风险能力低,事故扰动且系统被破坏后难以恢复到正常运行状态

2.2.2 归一化处理

不同评价指标的量纲会存在差异,为了便于数据分析评价,需要待评物元R进行归一化处理,归一化后R如下:
R = N u c 1 v 1 ' c 2 v 2 ' c n v n '

2.2.3 确定指标变权权重

在采用常权法确定各指标权重时,易受主观因素影响而使评价结果产生偏差。因此,本文参考熵权法与变权理论的相关研究[18,20 -21],首先计算各韧性评价指标的常权权重,再运用变权公式对指标权重进行修正,以提高评价结果的客观性与合理性。确定指标变权权重的具体步骤如下。
1)确定初始矩阵
初始矩阵即为m个待评价物元中的n个指标的量值构成的矩阵,用X表示:
X = r i j n × m
2)矩阵归一化处理
为了避免由于量纲不同而对评价结果产生影响,对初始矩阵采用归一化处理。方法如下:
r i j * = x i j - m i n ( x i ) m a x ( x i ) - m i n ( x i )           x i j m a x ( x i ) - x i j m a x ( x i ) - m i n ( x i )           x i j
式(7)中:max(xi)/min(xi)为矩阵Xi行的最大/最小值; r i j *为归一化后评价量值。
3)计算韧性评价指标熵值
fki表示评价指标经归一化处理后的第k行第i列的元素,评价指标熵值Hi为:
H i = - 1 l n m k = 1 m f k i l n f k i
式(8)中: f k i = r k i / k = 1 m r k i,其中 r k i为第k个评价对象关于指标ci的原始值;Hi为第i个指标的信息熵;m为待评价对象数量。
4)计算各指标熵权
根据各指标熵值Hi计算对应的熵权 ω i,计算公式如下:
ω i = 1 - H i n - i = 1 n H i ,         i = 1 n ω i = 1
5)确定待评物元指标变权权重
变权向量为因素常权向量Wi与状态变权向量S(X)的Hardarmard乘积[18],设待评物元R的变权权重Wi(X)=ωij(X),因素常权向量Wi=ωij,状态变权向量S(X)=sij(X), ω i j ( X ) s i j ( X )的计算具体公式为:
ω i j (X) = ω i j s i j ( X ) j = 1 n ω i j s i j ( X )
s i j ( X ) = e x p [ α ( d i m a x - d i m i n ) ]
式(10)~式(11)中: d i m a x = m a x v i j - a p i ,   b p i - v i j d i m i n = m i n v i j - a p i ,   b p i - v i j ω i j为指标常权权重; ω i j ( X ) 为考虑指标状态后的变权权重,通过状态变权函数 s i j ( X )对常权进行动态修正;α为变权因子,表示指标的均衡性要求,本文参考现有研究[23],确定变权因子α=-1。

2.2.4 计算贴近度

传统物元可拓模型运用最大隶属度准则进行韧性等级判定,在某些情形下易导致信息损失,使得评价结果低效,甚至无效。本文使用贴近度原则代替最大隶属度准则[23],以有效避开最大隶属度的缺陷。待评价物元R关于项目组织韧性评价等级j的非对称贴近度Nj(R)计算公式如下:
N j ( R ) = 1 - 1 n ( n + 1 ) i = 1 n D j ( v i ) ω i
D j ( v i ) = v i - a p i + b p i 2 - b p i - a p i 2
式(12)~式(13)中:Dj为待评物元与经典域归一化后的距离;n为评价指标总数。

2.2.5 确定待评价项目组织韧性等级

评定项目组织韧性等级的公式为:
N j 0 ( R ) = m a x { N j ( R ) } ,         j = 1 ,   2 , ,   n
式(14)中:Nj0(R)为待评价项目处于j0韧性等级。
若待评价项目R属于j等级,则有:
N - j ( R ) = N j ( R ) - m i n N j ( R ) m a x N j ( R ) - m i n N j ( R )
式(15)中: N - j (R) 为待评价物元 R关于第j个韧性等级贴近度的归一化值。
j * = j = 1 4 j · N - j ( R ) j = 1 4 N - j ( R )
式(16)中:j*为待评价物元R的等级变量特征值,反映R在相邻等级中的偏向程度。

3 实例分析

选取某市西二绕城高速公路项目作为实证研究对象(见图3)。该项目是区域高速公路网规划的关键一环,主线全长约86.6 km,采用双向6车道标准建设。项目包含13座互通立交,其中4座为枢纽互通,另设有1处服务区。项目桥梁工程占比较高,并涉及跨越重要铁路干线的大型转体桥等复杂控制性工程。作为大型线性交通工程,其建设与运营面临地质水文条件多变、多标段协同管理复杂、运营期车流密集及应对恶劣天气、交通事故等突发事件的快速处置压力等挑战,这些特征使其成为检验组织韧性评估模型的理想场景。
图3 某市西二绕城高速公路项目示意图
本文以某市西二绕城高速公路项目为例,采用改进变权物元可拓模型对该项目组织韧性进行评估,以验证该韧性评估模型的有效性和科学性。本文在案例分析中明确选取3类典型气候变化与极端灾害事件作为扰动情景:①极端暴雨及短时积涝情景,重点考察监测预警、信息反馈、应急资源调度和交通组织能力;②台风强风与持续高温耦合情景,重点考察设施运行稳定性、设备保障能力和连续服务维持能力;③强降雨诱发边坡失稳、落石等地质灾害情景,重点考察风险识别、应急联动、抢险处置和恢复重建能力。上述情景并非重新建立独立模型,而是作为解释案例韧性评价结果的典型外部扰动背景。
在上述情景下,抵抗能力主要体现为项目组织在扰动初始阶段对风险的识别、预警和抗扰能力;吸收能力主要体现为冲击发生后对关键功能衰减的控制能力;恢复能力体现为应急处置、设施修复与交通组织恢复的效率;适应能力体现为事故经验学习、制度优化和技术迭代能力。由此,本文将总体韧性等级进一步分解为四类能力的结构性解释。

3.1 确定待评物元、指标变权权重和距离

本研究邀请20位重大交通基础设施领域专家组成评分小组,对组织韧性评价指标体系的26项指标进行评估打分。汇总专家评分数据后,采用算术平均值法确定各指标的最终得分。结果见表2
表2 指标实际分值
指标 实际分值 指标 实际分值
C1 73 C14 61
C2 79 C15 73
C3 68 C16 64
C4 52 C17 92
C5 69 C18 74
C6 89 C19 63
C7 73 C20 65
C8 69 C21 93
C9 84 C22 52
C10 82 C23 66
C11 58 C24 54
C12 81 C25 77
C13 92 C26 82
根据式(5)和式(7)将经典域、节域和待评物元指标实测值进行归一化处理,使用熵权法计算待评项目组织韧性评价指标常权权重,由式(6)~式(11)确定待评项目组织韧性各评价指标的因素常权及状态变权,得出最终优化调整的待评项目组织韧性评价指标变权权重,再由式(13)得到待评物元与各经典域间的距离,结果见表3
表3 组织韧性评价指标变权权重及距离
指标 因素
常权
状态变权 变权权重 D D D D
C1 0.032 8 0.631 0.035 0.13 -0.07 0.07 0.17
C2 0.034 5 0.560 0.033 0.19 -0.01 0.01 0.11
C3 0.023 6 0.698 0.028 0.08 -0.08 0.12 0.22
C4 0.011 9 0.835 0.017 -0.01 0.01 0.21 0.31
C5 0.024 1 0.684 0.028 0.09 -0.09 0.11 0.21
C6 0.085 8 0.468 0.068 0.28 0.08 -0.02 0.02
C7 0.030 6 0.631 0.033 0.13 -0.07 0.07 0.17
C8 0.028 3 0.684 0.033 0.09 -0.09 0.11 0.21
C9 0.031 5 0.507 0.027 0.24 0.04 -0.04 0.06
C10 0.042 7 0.527 0.038 0.22 0.02 -0.02 0.08
C11 0.014 5 0.852 0.021 -0.02 0.02 0.22 0.32
C12 0.032 6 0.538 0.030 0.21 0.01 -0.01 0.09
C13 0.085 4 0.432 0.063 0.32 0.12 0.02 -0.02
C14 0.034 5 0.803 0.047 0.01 -0.01 0.19 0.29
C15 0.038 8 0.631 0.042 0.13 -0.07 0.07 0.17
C16 0.033 2 0.756 0.043 0.04 -0.04 0.16 0.26
C17 0.075 8 0.432 0.056 0.32 0.12 0.02 -0.02
C18 0.046 4 0.619 0.049 0.14 -0.06 0.06 0.16
C19 0.031 4 0.771 0.041 0.03 -0.03 0.17 0.27
C20 0.037 5 0.741 0.047 0.05 -0.05 0.15 0.25
C21 0.088 4 0.423 0.064 0.33 0.13 0.03 -0.03
C22 0.012 9 0.961 0.021 -0.08 0.08 0.28 0.38
C23 0.028 6 0.726 0.035 0.06 -0.06 0.14 0.24
C24 0.018 1 0.923 0.028 -0.06 0.06 0.26 0.36
C25 0.033 8 0.583 0.034 0.17 -0.03 0.03 0.13
C26 0.042 3 0.527 0.038 0.22 0.02 -0.02 0.08

3.2 计算贴近度

根据表3中待评物元的变权权重及距离测度,采用式(12)计算某市西二绕城高速公路项目组织韧性与各韧性等级间的贴近度,计算过程如下,结果见表4
表4 贴近度计算结果
评价
对象
贴近度
j=1(高) j=2(较高) j=3(中等) j=4(低)
R 0.999 78 0.999 99 0.999 89 0.999 79
N R = 1 - 1 26 26 + 1 i = 1 n D v i ω i = 0.99978
N R = 1 - 1 26 26 + 1 i = 1 n D v i ω i = 0.99999 N R = 1 - 1 26 26 + 1 i = 1 n D v i ω i = 0.99989 N R = 1 - 1 26 26 + 1 i = 1 n D v i ω i = 0.99979
根据贴近度计算结果可知, N j 0 R = m a x N j R = 0.99999,表示某市西二绕城高速公路项目组织韧性等级为Ⅱ级,属于较高韧性。由式(15)~式(16)得j*=2.37>2,由此确定某市西二绕城高速公路项目组织韧性等级属于Ⅱ级偏向Ⅲ级,项目组织韧性有偏向中等韧性的趋势。

3.3 评价结果分析

某市西二绕城高速公路项目采用传统物元可拓模型评估组织韧性等级为Ⅱ级较高韧性,表明其在突发事件中展现出较强的抵抗、吸收与恢复能力,为项目的顺利实施提供了有力保障。在改进的变权模型中评估结果逼近Ⅲ级中等韧性临界值,权重值最大的前5个指标分别为智能监测设备覆盖率(C6, ωC6=0.068),事故经验学习能力(C21, ωC21=0.064),信息反馈效率(C13, ωC13=0.063),智能诊断与维修响应速度(C17, ωC17=0.056),智能环境恢复监测能力(C18, ωC18=0.049)。智能监测设备覆盖率(C6)作为组织韧性体系的感知神经,其全域部署程度直接决定了重大交通基础设施项目抵抗突发扰动、加速功能恢复及驱动系统自适应的能力边界。事故经验学习能力(C21)作为组织韧性体系的核心,直接决定了重大交通基础设施项目从突发事件中提炼系统性免疫力的能力边界。对于极端暴雨积涝和地质灾害情景,较高的监测预警与信息反馈水平有助于提升项目组织的抵抗能力和吸收能力;对于台风、高温及持续扰动情景,若恢复监测、经验复盘和联动处置机制不足,则恢复能力和适应能力将更容易出现短板。因此提升项目组织韧性,必须加强上述指标的管控,提高项目在面临突发事件或风险时的抵抗能力。
相较于传统物元可拓模型,改进的变权模型通过贴近度计算方法的不同显著提升了评估精度,并成功捕捉到韧性等级下滑趋势。该诊断有助于项目管理层高度重视潜在风险,为针对性强化安全预控体系及阻断韧性退化提供精准决策依据。

3.4 项目组织韧性提升策略

基于某市西二绕城高速公路项目的韧性评估结果,本节从组织管理、设备技术创新、人才培养、环境监测防护、应急策略等方面,提出重大交通基础设施项目的共性韧性提升策略。该项目所揭示的线性工程特点,本质上反映了跨区域交通基建的共有挑战,其应对经验将为高铁网络、跨海通道等国家重大工程提供可复用的韧性建设经验。
1)构建韧性导向的全周期管理机制,强化多元主体协同治理
在项目管理体系中纳入韧性目标,建立韧性导向的管理机制,制定相应的政策和规范,确保项目从规划、设计、施工到运营各阶段都考虑韧性要求。加强跨部门协同合作,促进项目组织内部各部门之间以及与外部(政府、科研机构、社会公众等)的沟通与合作,形成风险应对合力。提升风险管理能力,建立完善的风险识别、评估、监控和应对机制,对项目全生命周期中可能面临的各类风险进行有效管理。
2)融合物联网与人工智能,驱动设备技术创新
应用智能感知与监测技术,部署北斗定位基站、机械状态传感器等物联网传感阵列,实时采集项目关键节点设备位置,及时预警潜在风险。采用高性能材料与先进结构技术,提升设施的耐久性与抗灾能力。构建设施数字孪生运维平台,通过多源传感融合,结合神经网络算法实现材料性能提升与结构韧性动态分级,从而提升高速公路基础设施的结构强度和韧性水平。
3)加强专业人才培养,提升组织主动适应能力
开展培训与演练,定期组织员工进行韧性相关培训和应急演练,为高速公路基础设施项目组织的韧性提升提供人才保障,提高应对突发事件的能力和水平。培育韧性文化,在项目组织内部倡导韧性理念,增强员工的韧性意识和责任感。加强宣传教育,通过多种渠道向公众宣传高速公路基础设施韧性的重要性,提高社会公众的认知度和参与度。
4)构建多级环境防御体系,深化绿色施工与生态屏障协同增效
强化环境风险动态监测预警,沿线布设气象、水文、地质等传感设备网络,构建多层级环境监测预警平台。重点加强对极端天气、地质灾害易发区段的实时感知能力,提升风险趋势预测精度,为主动防御争取时间窗口。构建生态友好型防护屏障。严格实施绿色施工标准,同步建设沿线生态缓冲带、植被恢复区和雨水管理系统。
5)优化跨区域应急联动机制,增强快速应急协调能力
建立跨区域应急指挥协调机制,设立涵盖沿线各级行政单元和专业部门的联合指挥中心,明确权责边界与响应流程。打破信息壁垒,确保统一调度、协同处置,实现“一地触发、多方联动”的快速反应模式。开展常态化跨部门实战演练,定期组织模拟真实灾变条件的综合性应急演练,持续提升实战响应能力与协同效能。

4 结论

本研究围绕重大交通基础设施项目组织韧性的理论建构、评价方法与实证应用展开系统研究,主要结论如下。
1)理论层面:将韧性理论引入重大交通基础设施项目组织管理领域,明确了项目组织韧性的定义;从鲁棒性、冗余性、迅速性、适应性4个维度对项目组织韧性进行解释和划分,并据此建立了项目组织韧性评价指标体系。围绕抵抗能力、吸收能力、恢复能力、适应能力4个核心层面,筛选出26项评价指标,对项目组织韧性进行评价。相比既有指标体系,本文构建的指标更加注重智能监测、信息反馈、协同治理等方面,丰富了工程项目韧性评价的内容。
2)方法层面:将变权理论与物元可拓方法相结合,提出了基于改进变权物元可拓模型的项目组织韧性等级评价方法。以贴近度原则替代传统的最大隶属度原则,提高了对韧性状态判定的准确性,有效解决韧性评价过程中的信息不确定问题,减少人为主观因素对评价可靠性的影响。通过模型计算,识别出对组织韧性影响最大的5个指标,并针对性地提出了相应的项目组织韧性提升策略,为提升工程项目韧性提供了具体路径和理论支撑。
3)应用层面:应用构建的重大交通基础设施项目组织韧性评价指标体系和韧性等级评价模型对某市西二绕城高速公路项目进行实证分析,研究结果表明,该项目组织韧性总体处于Ⅱ级水平,但存在向Ⅲ级临界区间偏移的趋势。结合极端暴雨积涝、台风强风与持续高温、地质灾害致边坡失稳等典型扰动情景进行解释后,可以进一步识别项目组织系统在抵抗能力、吸收能力、恢复能力和适应能力上的相对差异,其中抵抗与吸收能力表现相对较好,恢复与适应能力仍需强化。该结果可为类似重大交通基础设施项目开展韧性诊断和针对性改进提供参考。
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