توسط Society for Risk Analysis 28 دسامبر 2021
محققان هزینه اقتصادی اختلالات در یک شبکه حمل و نقل مهم در ویرجینیا، از جمله تخلیه در زمان بروز طوفان را تجزیه و تحلیل می کنند.
تعطیلی خط لوله گاز در می 2021 تأثیر فاجعه‌باری بر بسیاری از بخش‌های اقتصاد ایالات متحده، به ویژه بخش‌هایی که به زیرساخت‌های حمل‌ونقل این کشور وابسته هستند، داشت. این حادثه هشداری بود مبنی بر اینکه خرابی یکی از زیرساخت‌های حیاتی تأثیرات جدی بر سایر زیرساخت‌ها دارد که گاهی منجر به عواقب جدی انسانی و اقتصادی می‌شود.
Unal Tatar از دانشکده آمادگی اضطراری، امنیت داخلی و امنیت سایبری دانشگاه آلبانی و همکارانش Joost Santos و Shital Thekdi برای کمک به سیاست‌گذاران در کاهش اثرات خرابی زیرساخت‌ها در اثر بلایایی مانند طوفان‌های شدید و حملات سایبری، روشی را برای محاسبه ایجاد کرده‌اند. زیان های اقتصادی ناشی از اختلالات با طول ها و شدت های مختلف در زیرساخت های حیاتی. مطالعه آنها، “ریسک اقتصادی برای اختلالات سیستم فیزیکی: موردی از سیستم های حمل و نقل”، یکی از چندین مورد در مورد انعطاف پذیری زیرساخت است که در جلسه سالانه سالانه انجمن تحلیل ریسک 2021، ارائه شد.
تجزیه و تحلیل محققان از شبکه حمل و نقل بزرگراهی در ویرجینیا نشان می دهد که خسارات ناشی از اختلالات در یک روز می تواند بسته به طول و شدت حادثه از 8 تا 256 میلیون دلار متغیر باشد.
دانشمندان به دلیل ارتباط متقابل بین زیرساخت ها (مانند انرژی، حمل و نقل و ارتباطات) به طور فزاینده ای سیستم های زیرساخت حیاتی را به عنوان شبکه های کامپیوتری مدل می کنند. هنگامی که یک گره در شبکه دچار اختلال می شود، کل سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. وی و همکارانش برای تحلیل خود، تحلیل شبکه وابستگی عملکردی (FDNA) را با مدل‌های ورودی-خروجی ناکارآمدی پویا (DIIM) ادغام کردند تا میزان اختلال در زیرساخت‌های حیاتی را ارزیابی کنند که عملکرد آن را در یک دوره زمانی کاهش می‌دهد.
آنها چارچوب جدید خود را بر روی یک شبکه حمل و نقل بزرگراهی حیاتی در ویرجینیا، با در نظر گرفتن سه سناریو مختلف از اختلالات، آزمایش کردند:
- شرایط ترافیکی خفیف، نسبتاً مکرر (یک اختلال 3 ساعته)
- شرایط ترافیکی شدید، اما نادر (یک اختلال 6 ساعته)
- رویدادهای شدید، اما کم‌تکرار – مانند تخلیه در طول و بعد از طوفان (یک اختلال 1-2 روزه).
هر سناریو سطح متفاوتی از عدم عملکرد را برای گره های شبکه حمل و نقل (بخش های جاده مانند پل ها، تونل ها و بخش های بزرگراه) ایجاد می کند. در تجزیه و تحلیل آنها، این عدم کارکرد از حدود 15 درصد برای یک اختلال خفیف تا 85 درصد پس از تخلیه طوفان متغیر بود، زمانی که ترافیک عمدتاً پرسنل اورژانس و افرادی است که دیرتر تخلیه می شوند. او می‌گوید: این زمانی است که تونل‌های پل به دلیل کاهش محدودیت‌های سرعت و تقاضا با ظرفیت کمتری کار می‌کنند.
یک سناریوی شدید، دوره بلافاصله پس از طوفان، منجر به بیشترین خسارت در حدود 250 میلیون دلار در یک روز شد. این به دلیل سطح بالای عدم عملکرد (85 درصد) است.
تاخیر خفیف (3 ساعت) 8 میلیون دلار و تاخیر شدید اما نادر ترافیک (6 ساعت) 12 میلیون دلار هزینه داشت.
این تجزیه و تحلیل زیان های اقتصادی تجربه شده توسط 10 بخش مختلف، از تجارت عمده فروشی گرفته تا دولت های ایالتی و محلی را در نظر گرفت. بخش هایی که بیشترین ضررهای اقتصادی را متحمل شدند، معمولاً بخش هایی بودند که سهم بیشتری در تولید ناخالص داخلی دارند. از نظر تأثیر ناکارآمدی، بخشی که بیشترین تأثیر را داشت طراحی سیستم های رایانه ای و خدمات مرتبط بود.
وی می گوید: محاسبه تأثیر اقتصادی سناریوهای مخرب، ارتباطات ریسک را برای عموم بهبود می بخشد. اگرچه ما روش‌های خود را در یک شبکه حمل‌ونقل به کار بردیم، اما می‌توان از آنها برای تجزیه و تحلیل انواع سیستم‌های زیرساختی شبکه، از جمله شبکه‌های برق، خطوط لوله نفت و گاز، و زنجیره تامین استفاده کرد.
