纽约大学坦登工程学院的研究团队开发出一种计算机建模框架,旨在帮助交通机构快速评估数百种防洪策略。该模型由纽约大学、哥伦比亚大学和普林斯顿大学合作研发,能够模拟不同气候预测下的沿海风暴潮洪水情景,并分析海岸屏障和车站级保护措施的组合效果,以优化投资回报。

这种基于物理的方法可在标准笔记本电脑上约一分钟内计算每种情景的洪水范围和经济损失,使纽约大都会运输署(MTA)能够进行全面的韧性规划。研究团队通过准确再现2012年超级风暴桑迪的洪水模式验证了模型,该风暴曾导致纽约市150个地铁站被淹,维修成本达50亿美元,并造成额外经济损失。
自超级风暴桑迪以来,MTA已投资76亿美元用于维修和近4000项沿海风暴潮保护措施。MTA气候与土地利用高级副总裁埃里克·威尔逊表示:“保护我们的基础设施以及依赖它的纽约人免受气候变化的影响是MTA的首要任务之一。像这样的创新工具提供了一种强大的、数据驱动的方式,在建设之前评估韧性投资,帮助确保我们花费的每一美元都能加强系统并为数百万日常乘客保障服务。”
研究主要作者、纽约大学坦登工程学院助理教授三浦由纪指出:“随着极端风暴变得更加频繁和海平面上升,交通机构需要可靠的工具来确定保护措施在实际变化中的表现。我们的模型让机构能够快速比较不同未来条件下的数百种策略,识别成本效益高且对不确定性具有鲁棒性的解决方案。”
研究团队与MTA和纽约市政府官员合作,利用模型测试了下曼哈顿地铁系统的洪水情景。建模显示,分层策略结合海岸屏障和关键地铁开口的针对性保护,可以大幅降低洪水风险。例如,将下曼哈顿整个海岸线提高两米可防止地铁被淹,即使在本世纪中叶海平面上升的情况下也是如此。
分析还揭示,洪水风险并不按线性比例增加;关键连接点的局部脆弱性可能引发整个系统的级联故障,意味着在少数关键位置的战略投资可能比广泛分布的保护措施更有效。该研究量化了地铁无法运营造成的经济影响,估计今天一场超级风暴桑迪级别的风暴仅因交通中断就会给曼哈顿造成55亿美元的经济损失。
研究团队与MTA的纽约市交通局协调开发了模型,后者提供了详细的系统规格。三浦表示:“我们感谢与MTA富有成效的合作。他们的参与对于开发支持基础设施投资基于证据的决策工具至关重要。”该方法可适用于其他拥有地下交通基础设施的沿海城市,以应对气候风险。
出版详情:作者:NYU Tandon School of Engineering;标题:《New model tests hundreds of MTA subway flood defenses in one minute》;发表于:《Transportation Research Part D: Transport and Environment》(2025)。












