基于級(jí)聯(lián)失效模型的異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析.pdf

1、異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)模型是對(duì)眾多基礎(chǔ)設(shè)施異質(zhì)特性的概括，對(duì)其脆弱特性的研究有利于更加高效地發(fā)覺基礎(chǔ)設(shè)施中意想不到的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)防護(hù)，從而提高整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性與抗毀性。故障傳遞演化的內(nèi)在機(jī)理是異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)變得脆弱的根源，經(jīng)典的級(jí)聯(lián)失效模型沒有考慮節(jié)點(diǎn)負(fù)載狀態(tài)的變化，不能實(shí)時(shí)地依據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行負(fù)載重分配。本文以構(gòu)建基于異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)失效模型為基礎(chǔ)，在引入基于節(jié)點(diǎn)狀態(tài)演化的負(fù)載重分配方式的基礎(chǔ)上，提出基于此級(jí)聯(lián)失效模型的節(jié)點(diǎn)重要性評(píng)估方法

2、，使用三種典型失效方法從不同側(cè)面對(duì)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的脆弱特性進(jìn)行全面的分析，在脆弱性分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，找出了異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的健壯性參數(shù)，然后基于此健壯參數(shù)，對(duì)節(jié)點(diǎn)重要性排序結(jié)果進(jìn)行效果分析。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)：
　?。?）提出基于馬爾科夫過程的異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型。
　　在總結(jié)基礎(chǔ)設(shè)施異質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，提出能夠反映其異質(zhì)特性的異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)模型。之后引入馬爾科夫過程理論對(duì)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效過程中節(jié)點(diǎn)和連邊所處的狀態(tài)：初始狀態(tài)、故障積累狀態(tài)、失

3、效狀態(tài)以及相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程和觸發(fā)原因進(jìn)行形式化建模，使異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)失效過程得到形式化表示。
　?。?）提出基于節(jié)點(diǎn)狀態(tài)演化的重分配模型以及節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估方法。
　　在上述異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型的基礎(chǔ)上，提出了一種能夠?qū)崟r(shí)跟蹤節(jié)點(diǎn)負(fù)載狀態(tài)，繼而根據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)來重分配節(jié)點(diǎn)負(fù)載的重分配模型，并基于美國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)基于上述負(fù)載重分配模型提出節(jié)點(diǎn)重要度的評(píng)估方法，根據(jù)重要度排序結(jié)果對(duì)節(jié)點(diǎn)失效產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)失效規(guī)模進(jìn)行驗(yàn)證