一种电力光缆网桥接边挖掘方法技术

一种电力光缆网桥接边挖掘方法，涉及电力光缆技术领域，解决现有电力光缆网络中关键节点挖掘方法不能挖掘桥接边，全局信息不易获取以及桥接特性存在衰减等问题，包括建电力光缆网络模型。定义边的n

【技术实现步骤摘要】
一种电力光缆网桥接边挖掘方法


[0001]本专利技术涉及电力光缆
，具体涉及一种电力光缆网桥接边挖掘方法。

技术介绍

[0002]电力通信网为保证电力系统的稳定运行而产生，随着网络规模逐步扩大，无论是网络节点数量、网络容量还是拓扑结构都发生根本性的变化。同时，在电网安全生产的要求下，电网的安全运行对通信网络的可靠性提出更高的要求。
[0003]目前，基于复杂网络的电力通信网的可靠性研究主要有两方面；一方面通过挖掘并保护关键节点来提高网络的生存能力。现有研究提出高度数节点保护策略和低度数节点加边策略以改善电力通信网的结构脆弱性。另一方面，通过将边因素与节点融合在一起，度量电力通信网的可靠性。现有研究通过对节点和边的重要度的计算来分析拓扑结构对网络可靠性的影响。
[0004]电力光缆网作为电力通信网主要的通信方式，目前挖掘电力光缆网络中带有“桥接特性”的边还没有得到讨论。在关键边或关键节点问题的研究中，有多位学者在海豚的社交网络、电子邮件网络和指挥控制网络等领域对桥接边或节点进行初步研究。考虑到节点对边重要性的贡献，现有研究分别提出桥接节点挖掘方法、识别桥接节点的桥接节点中心性方法、利用社区结构挖掘最具影响力节点的方法。这些方法只能挖掘桥接节点，不能挖掘桥接边。边介数方法是评价边重要性的一种典型方法。然而，计算任意一对节点的最短路径需要全局信息。在大规模网络中，全局信息不易获取。关于桥接边的现有研究有提出一种基于桥接系数的桥接边挖掘度量方法。该方法考虑度的大小并测量相邻节点对桥接边的影响，然而它忽略区域之间存在的替代边对边的“桥接特性”造成的衰减。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有电力光缆网络中关键节点挖掘方法不能挖掘桥接边，全局信息不易获取以及桥接特性存在衰减等问题，提供一种电力光缆网桥接边挖掘方法。
[0006]一种电力光缆网桥接边挖掘方法，该方法由以下步骤实现：
[0007]步骤一、根据电力光缆网络的物理拓扑结构构建电力光缆网络模型；
[0008]步骤二、定义电力光缆网络模型中边的n-层邻域局部结构；
[0009]设定边e
ij
的n-层邻域局部结构G
ij
由边e
ij
、边e
ij
的两端节点v
i
和v
j
以及v
i
和v
j
对应的两个n-层邻域区域R
i
(e
ij
)和R
j
(e
ij
)组成，其中G
ij
＝G
ji
；
[0010]所述n-层邻域区域R
i
(e
ij
)为边e
ij
的一端节点v
i
所能影响的小于等于n-层的局域区域，R
j
(e
ij
)为边e
ij
的另一端节点v
j
所能影响的小于等于n-层的局域区域；
[0011]当G
ij
中出现既属于R
i
(e
ij
)的节点又属于R
j
(e
ij
)的节点时，基于最短路径长度，与边e
ij
的一端节点v
i
距离近的节点属于R
i
(e
ij
)，与边e
ij
的另一端节点v
j
距离近的节点属于R
j
(e
ij
)；
[0012]具有桥接特性的边的条件：当一条边的邻域局部结构达到n-层，则将该边放入候
选桥接边集con
s
中；0＜s＜M，M为网络G中边的数量；
[0013]步骤三、通过影响因子σ的最优值确定n-层邻域局部结构的层级数；
[0014]将步骤一所述电力光缆网络模型中最小势熵H(σ)
min
相对应的σ值作为最优值；
[0015]对于给定的σ值，每个节点的影响范围是小于等于跳的局域区域，当距离大于跳时，单位势函数衰减为0，势熵H(σ)的公式如下：
[0016][0017]式中，是标准化因子，构造半径为跳的n-层邻域局部结构G
ij
，确定G
ij
的层级数；
[0018]步骤四、设定n-层邻域局部结构拓扑势作为边e
ij
的桥接特性初步度量值；具体为：
[0019]设定确定层级数的G
ij
的拓扑势，用于初步度量候选集con
s
中边的桥接特性；用下式表示为：
[0020][0021]式中，为边e
ij
的一端节点v
i
的拓扑势，为边e
ij
的另一端节点v
j
的拓扑势；通过如下公式计算：
[0022][0023]式中，d
ik
是节点v
i
到节点v
k
的最短路径，N
ik
为R
i
(e
ij
)中节点的数量，m
k
为节点v
k
的质量，用于描述节点v
k
的固有属性；
[0024]所述用下式表示为：
[0025][0026]式中，d
jh
是节点v
j
到节点v
h
的最短路径，N
jh
为R
j
(e
ij
)中节点的数量，m
h
为节点v
h
的质量，用于描述节点v
h
的固有属性；
[0027]步骤五、设定最小连通链衰减度量替代边对边e
ij
的桥接特性产生的衰减度；
[0028]确定层级数的G
ij
中，如果存在一条替代边e
i
′
j
′
(i≠i
′
，j≠j
′
)，采用所述替代边e
i
′
j
′
代替边e
ij
连接R
i
(e
ij
)和R
j
(e
ij
)，则替代边e
i
′
j
′
将削弱边e
ij
的桥接特性；
[0029]将G
ij
中存在的替代边均放进替代边集合{e
i
′
j
′
}中，并设定边e
ij
桥接特性的衰减；
[0030]边e
ij
的最小连通链衰减计算公式用下式表示：
[0031][0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、根据电力光缆网络的物理拓扑结构构建电力光缆网络模型；步骤二、定义电力光缆网络模型中边的n-层邻域局部结构；设定边e
ij
的n-层邻域局部结构G
ij
由边e
ij
、边e
ij
的两端节点v
i
和v
j
以及v
i
和v
j
对应的两个n-层邻域区域R
i
(e
ij
)和R
j
(e
ij
)组成，其中G
ij
＝G
ji
；所述n-层邻域区域R
i
(e
ij
)为边e
ij
的一端节点v
i
所能影响的小于等于n-层的局域区域，R
j
(e
ij
)为边e
ij
的另一端节点v
j
所能影响的小于等于n-层的局域区域；当G
ij
中出现既属于R
i
(e
ij
)的节点又属于R
j
(e
ij
)的节点时，基于最短路径长度，与边e
ij
的一端节点v
i
距离近的节点属于R
i
(e
ij
)，与边e
ij
的另一端节点v
j
距离近的节点属于R
j
(e
ij
)；具有桥接特性的边的条件：当一条边的邻域局部结构达到n-层，则将该边放入候选桥接边集con
s
中；0<s<M，M为网络G中边的数量；步骤三、通过影响因子σ的最优值确定n-层邻域局部结构的层级数；将步骤一所述电力光缆网络模型中最小势熵H(σ)
min
相对应的σ值作为最优值；对于给定的σ值，每个节点的影响范围是小于等于跳的局域区域，当距离大于跳时，单位势函数衰减为0，势熵H(σ)的公式如下：式中，是标准化因子，构造半径为跳的n-层邻域局部结构G
ij
，确定G
ij
的层级数；步骤四、设定n-层邻域局部结构拓扑势作为边e
ij
的桥接特性初步度量值；具体为：设定确定层级数的G
ij
的拓扑势，用于初步度量候选集con
s
中边的桥接特性；用下式表示为：式中，为边e
ij
的一端节点v
i
的拓扑势，为边e
ij
的另一端节点v
j
的拓扑势；通过如下公式计算：式中，d
ik
是节点v
i
到节点v
k
的最短路径，N
ik
为R
i
(e
ij
)中节点的数量，m
k
为节点v
k
的质量，用于描述节点v
k
的固有...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜万昌，刘艳辉，王圣达，郭健，刘丹妮，陈鹤，徐梦，阚中锋，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：