突发事件影响下的城市快递网络脆弱性评估

发布时间：2021-11-14 07:30

　　为预防突发事件对城市快递网络结构和性能造成影响,根据邮政业突发事件特点提出随机和蓄意2种网络故障模式;以网络连通度、全局网络效率和局部网络效率作为网络脆弱性评估模型的主要指标;运用重要度评价模型确定网络节点的重要性,划分节点层级作为蓄意攻击的依据;以某民营快递企业的网络数据为例,验证模型的有效性。结果表明:城市快递网络的中心节点在遭受蓄意攻击时,全局网络脆弱性高于局部网络;转运节点在遭受蓄意攻击时全局网络和局部网络的脆弱性有一定的同步性;单个节点依次失效对网络的影响较小,节点级联失效对网络的影响较大,重要度高的节点遭受连续蓄意攻击失效会使网络迅速崩溃。 

【文章来源】：中国安全科学学报. 2020,30(12)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

某民营企业城市快递网络拓扑结构

经计算，该城市快递网络中306个节点的度之和为1 670，平均节点度为5.457，其中度值为1的节点数为205，占所有节点数的67%，度值大于30的节点数为20，占节点总数的6.5%。由图2可知:节点的度分布符合幂率分布，表明该企业的城市快递网络是无标度网络。经对比查验，度值较大的节点几乎都是区域型集散中心所在城市，按度值从大到小排列为:北京、广州、上海、深圳、杭州、义乌、东莞、武汉、南京、西安、苏州、成都。该企业城市快递网络的平均聚类系数为0.229，其中近90%的节点聚类系数趋近于0，只有10%左右的节点聚类系数趋近于1，表明网络中少部分节点聚集效应高，形成不同规模的簇，每个簇内有较高的连线密度，而簇与簇之间的连线密度较低，即枢纽节点和非枢纽节点之间的连接较为紧密，而非枢纽节点之间的连接较少。

无标度和小世界网络的典型特征是少数关键节点能够对网络的结构和性能产生很大影响。根据节点重要度评价矩阵，计算得到该企业城市快递网络节点的重要度概率分布，如图3所示。可知:节点间的重要度值差距也较大，呈不均匀分布。可以看出，节点重要度值的走势大致可分为3段，分别为:0<Ii≤2,2<Ii≤8,Ii>8。根据城市快递网络的实际结构，将这些节点划分为中心节点、转运节点以及配送节点3层，每一节点层包含的城市见表3。3.2 城市快递网络脆弱性分析

【参考文献】：
期刊论文
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[7]利用重要度评价矩阵确定复杂网络关键节点[J]. 周漩,张凤鸣,李克武,惠晓滨,吴虎胜.  物理学报. 2012(05)
[8]基于复杂网络的快递网络性质分析[J]. 杨华,聂玉超,张洪斌,樊瑛.  北京师范大学学报(自然科学版). 2009(01)

博士论文
[1]基于复杂网络理论的快递网络优化研究[D]. 杨从平.华中师范大学 2015



本文编号：3494216