一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法、设备及存储介质，具体为：以交通网络的站点为网络节点，以同一条线路的前后站点间为连边，构建含权无向网络；时间步t>1，在0～t的时间步内，网络内部所有节点均处于正常状态，在t时间步时，基于可恢复的耦合映象格子模型HCML，根据HCML确定在外部扰动R作用下的网络失效结果，度量网络级联失效规模。本发明专利技术充分考虑节点恢复特征所引起的级联失效动力学过程，更全面、更准确地描述现实网络的级联行为。现实网络的级联行为。现实网络的级联行为。

【技术实现步骤摘要】
一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于交通网络
，涉及一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]级联失效，又称相继故障，是复杂网络之中故障扩散的一种形式。具体来说：是处于正常状态下的网络内部的节点或连边突发故障而造成相邻区域节点或边的状态异常并持续扩散至某一范围的动力学行为。该行为的产生与扩展主要受网络对象属性与扩散机制两大因素影响，其中对象属性内包含节点(边)的容量、负载、强度、容忍度等多种因素。多样的约束条件使得网络级联行为展示出丰富的复杂特征，并给予研究者较自由的拓展方向，除此之外，级联失效行为的现实研究意义显著，可以用于解释电力、交通、生物、疾病、供应链等多领域的故障传播行为，对于明确网络故障传播机理、探究网络动态鲁棒性优化方案具有重要意义，长期以来，级联行为一直是网络动力学的热门研究内容。
[0003]网络级联行为的研究必然基于网络结构研究成果而开展，在单层网络研究阶段，不同领域的失效研究为级联失效方向贡献了多种研究模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：S1：以交通网络的站点为网络节点，以同一条线路的前后站点间为连边，构建含权无向网络；S2：时间步t>1，在0～t的时间步内，网络内部所有节点均处于正常状态，在t时间步时，基于可恢复的耦合映象格子模型HCML，见下式：给交通网络中的节点i施加外部扰动R，确定节点i在t+1时间步时的状态参量x
i
(t+1)；其中，ε1表示无权拓扑网络的耦合系数，ε2表示加权流量分布的耦合系数，ε1+ε2＜1；f为Logistic映射函数，a
ij
/k(i)表示分配方式，a
ij
表示网络邻接矩阵元素，用以表示节点i与节点j之间是否存在连边；k(i)表示节点i的网络节点度，Q(i)表示节点i的流量；H表示恢复系数，R表示扰动，q
ij
表示节点i与节点j之间连边流量；S3：根据HCML确定在外部扰动R作用下的网络失效结果，度量网络级联失效规模。2.根据权利要求1所述的一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法，其特征在于，所述步骤S2中，在传播过程中，当x
i
(t+1)绝对值小于1时，节点i在t+1时间步时正常，当x
i
(t+1)绝对值大于等于1时，节点i在t+1时间步时失效；当节点i被施加一个总量大于1的扰动时，下一时间步时的状态参量x
i
(t+1)一定是大于1的，表示当节点面临现有的恢复手段无法扭转的过强扰动时短期内必将崩溃；状态参量大于1的节点i在代入下一时刻整体网络运算时的状态参量为0，节点i与其他节点连接断开，即a
i*
＝0，a
i*
表示节点i原来建立的所有连边。3.根据权利要求1所述的一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法，其特征在于，所述扰动R0表示初始基础扰动，为常数；z
i
表示节点i的介数中心性。4.根据权利要求1所述的一种基于耦合映象格子的可恢复异质网络级联失效方法，其特征在于，所述恢复系数h0表示基础恢复能力，1＜h0＜10，k
i
表示节点i的网络节点度，k
j
表示节点j的网络节点度，N表示节点总数。5.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秋玲，徐志刚，朱璋元，闵海根，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：