考虑节点重要度评价指标变化的典型交通网络的连通可靠性研究

发布时间：2020-03-24 09:05

【摘要】：随着社会的不断发展,交通运输系统获得了很大的发展,公路、地铁、航空等交通运输网络的发展趋于网络化、规模化、复杂化,而结构良好可靠的交通运输网络对出行者生活以及国民经济的发展具有重要的影响,使得网络在遭受攻击时仍然能够保持良好的连通性以及运营效率。本文首先详细的阐述了复杂网络的基本理论和网络的基本统计特性,结合北京市地铁网络和中国航空网络两种典型的交通运输网络,选取原始法的建模方式构建了两种网络的无向无权网络模型。通过分析两种典型交通网络重要的拓扑特性,如网络的度及度分布、H-index、核数、聚类系数以及介数、最短路径距离等,从而在拓扑结构上对两种网络的拓扑性质进行了初步的了解,并为后面的研究奠定了基础。其次,研究了在真实网络中广泛存在的网络动态变化问题,当网络变化时,衡量网络中节点重要度的指标也将跟着变化。因此本文研究了网络在拓扑结构发生局部变化时,节点重要度评价指标的动态变化规律,分析结果表明,随着网络拓扑结构的变化,度、H-index、聚类系数都有明显规律,而介数却没有明显的变化规律。核数的变化规律比较特殊,本文在5个真实网络以及3个模型网络中进行了大量的实验,通过在网络中增加一条边的AE实验与删除一条边的DE实验,发现了核数的动态变化规律,提出了快速更新的算法。最后,对两种典型的交通网络分别进行随机攻击、基于节点初始重要度攻击以及基于动态节点重要度攻击的研究,研究结果表明,无论是随机攻击还是蓄意攻击,北京市地铁网络抵抗攻击的能力很弱,并且考虑节点重要度变化时,网络表现出明显的脆弱性。中国航空网络对随机攻击具有很强的抗毁性,但是对蓄意攻击网络的抗毁能力较弱,当考虑节点重要度评价指标的动态变化时,蓄意攻击对中国航空网络攻击破坏能力的提升不大。
【图文】：

图１－２本文技术路线图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｉｓ邋ｐａｐｅｒ逡逑

络中拓扑结构最简单最基本的网络模型，人们对其研宄的也最早。由于连接方式逡逑的不同，规则网络会有多种拓扑连接方式，，常见的规则网络主要有３种耦合方式，逡逑如图２－１所示。逡逑S

本文编号：2598106