تحلیل خسارت شریان های حیاتی با در نظر گرفتن اثرات وابستگی در اثر حملات هدفمند

شریان های حیاتی یا همان زیرساخت ها جزء بنیان های اصلی و چارچوب های پایه ای هر جامعه به شمار می آیند که در برگیرنده ی تمامی تأسیسات، خدمات و تسهیلات مورد نیاز آن جامعه اند. در زندگی مدرن، با افزایش وابستگی سریع به این امکانات، این نیاز روزافزون شده است. شریان ها همواره دارای جذابیت خوبی برای حمله هستند؛ اولاً، طبق نظریه ی 5 حلقه ی واردن، شریان ها مراکز ثقل یک کشور هستند که در صورت انهدام هر یک پیکره و کالبد کشور مورد تهاجم فلج می گردد و قادر به ادامه ی فعالیت و حیات نخواهد بود. دوماً، بر اساس طرح جنگ بی قاعده، از بین رفتن خدمت رسانی شریان ها منجر به کاهش رفاه اجتماعی و در انتها موجب سلب مشروعیت دولت مرکزی می شود. علاوه بر این، شناخت هر چه بیشتر شریان ها مسئله ی بسیار مهم تر وابستگی شبکه ها و تأثیرات متقابل آن ها در سوانح و حوادث را برجسته می نماید که مطالعه ی آن در حملات هدفمند موضوع این پژوهش است. برای تحلیل آسیب پذیری شریان های حیاتی، پس از معرفی هر یک از شریان های آب و برق در یک منطقه ی شهری، مدلی متشکل از دو مدل تئوری گراف و لئونتیف مورد استفاده قرار گرفته است. در این فرایند ابتدا دو شبکه ی مورد مطالعه به طور مجزا مدل شده است، سپس با استفاده از تئوری لئونتیف، برای سناریوهای مختلف، میزان شاخص سرویس دهی با در نظر گرفتن اثرهای وابستگی محاسبه گردیده و سناریوها بر اساس میزان آسیب وارد شده به شبکه اولویت بندی شده اند. همچنین می توان سناریوهای کاهش آسیب را نیز در این روش در نظر گرفت و میزان تأثیر هر کدام بر شاخص سرویس دهی را نیز محاسبه کرد. در نتیجه در محدوده ی مورد مطالعه، با در نظر گرفتن 240 سناریو، مطالعات برای بدترین و بهترین سناریو انجام شده و میزان تأثیر هر کدام و نیز میزان تأثیر کاهش وابستگی سنجیده می شود و نهایتاً در نظرگیری اثر وابستگی در تعیین احتمال خرابی اجزای شبکه ی آب و برق، در برخی موارد دارای تأثیر کم و در برخی موارد زیاد است، اما در تمامی موارد تأثیر کاهشی در احتمال عملکرد و تأثیر افزایشی در احتمال خرابی اعضا دارند. با توجه به نتایج تحلیل، در بین سناریوهای تک شبکه ای، پس از آسیب پذیری 100% در برابر حملات هدفمند، کمترین شاخص سرویس دهی به سناریوی 1 (سناریوی انفجار در تصفیه خانه ی a) با شاخص سرویس دهی 7/35% و در بین سناریوهای ترکیبی، به سناریوی 10 (سناریوی انفجار همزمان در هر دو تصفیه خانه ی a و b و پست برق (الف)) با شاخص سرویس دهی 3/11% اختصاص دارد.