随着城市化进程的不断推进，公共交通系统已成为支持城市高效运行的关键基础设施。公交车和地铁作为城市公共交通的核心组成部分，已成为满足居民日常出行需求的主要交通方式[1]、[2]。密集的路线布局不仅增强了车站之间的连通性，还促进了公交车和地铁之间的换乘，从而形成了一个相互依赖的交通系统[3]。然而，在提高出行效率的同时，这种相互依赖的公交-地铁系统也面临着故障传播的新风险[4]。城市的发展和扩张使得交通系统变得更加复杂，导致不确定性和脆弱性增加[5]。因此，公交-地铁系统在应对恐怖袭击和自然灾害等紧急情况时面临诸多挑战[6]。一旦某个车站因损坏而停止运营，依赖该车站的乘客必须被转移到附近的车站，这会增加交通压力。由于车站容量有限，附近车站的功能可能会受到影响，可能引发网络内的级联故障[7]、[8]。最终，整个公交-地铁系统的运行可能会受到严重影响，限制城市和社会的持续稳定发展。
作为城市中的关键基础设施之一，交通系统的性能监测一直是城市运营和管理的核心问题[9]。与可靠性、可扩展性等传统性能指标相比，恢复能力作为一种更全面的评估标准，可以衡量系统在受到干扰或故障后维持其功能并恢复的能力[10]。尽管在研究城市交通系统恢复能力方面取得了一些进展，但目前的研究主要集中在单一交通模式的恢复能力评估上[11]、[12]、[13]。关于多模式系统在干扰后的响应机制和恢复能力提升策略的系统研究仍然不足。因此，我们提出了一个新的UTIN恢复能力评估和提升框架。如图1所示，该框架包括交通网络的构建与分析、级联故障模型的开发以及故障节点恢复优先策略的设计。本文的主要贡献如下：
(1)基于交通感应数据和站点位置信息，我们构建了一个以站点为中心的UTIN模型，并分析了其拓扑特性。通过模拟四种不同的攻击模式，评估了网络在不同转移距离下的结构恢复能力。
(2)提出了一种基于转移阻力的级联故障模型，该模型结合了阻力函数和流量重新分配机制，以描述乘客的出行行为和节点负载的动态变化。在不改变网络拓扑的情况下，应用流量优化方法来提高系统在故障传播过程中的恢复能力。此外，通过平衡网络性能和阻力成本来确定最佳转移距离。
(3)为故障节点设计了恢复优先策略，以最大化UTIN的恢复能力。通过与五种典型恢复策略进行比较，验证了该方法在提高网络恢复能力方面的优势。
本文的其余部分安排如下：第2节回顾了关于城市交通恢复能力和相互依赖网络级联故障的相关研究；第3节介绍了UTIN的构建、级联故障模型、故障节点的恢复优先策略以及恢复能力评估方法；第4节基于北京的实际交通感应数据进行了实验分析；第5节总结了主要研究结果并提出了未来的研究方向。
