一种多节点投送网络的失效评估方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种多节点投送网络的失效评估方法、系统及介质，涉及部队联合投送相关领域，确定集结地S和目的地D，针对所述集结地S和目的地D之间的所有路径及节点V={V1,V2,

【技术实现步骤摘要】
一种多节点投送网络的失效评估方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于部队联合投送相关领域，具体涉及一种多节点投送网络的失效评估方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]联合投送是军队依赖于可靠且高效的水空铁工运输网络，将人员、物资、设备等以快速便捷的方式运达目的地。其中，投送的各节点和枢纽带为联合投送网络中的重要组成成分，然而在信息战争的前提下，受敌方精确打击、恐怖袭击、恶劣天气、自然灾害等不确定因素的影响，联合投送运输网络中的不同节点和路径都有随机失效或遭到特定攻击中断等风险。因此在战区联合投送网络设计时就需要考虑到节点失效因素，通过优化节点选址和运输路线，并采取相关的管理策略以提高网络应对时效和中断事件的能力，是当前加强战区联合投送能力建设面临的一个重要课题。战区联合投送节点失效影响分析主要运用于战区指挥机构在制定联合投送计划，联合投送决策，联合投送组织，联合投送控制，联合投送协同等过程中，对作战的整体效果有显著的影响。科学有效的评价联合投送运输网络节点性能能够优化联合投送运输网络，对提高我军联合投送能力具有重大的理论和现实意义。
[0003]现有技术“考虑网络弹性的战略投送枢纽选址问题研究”中，在继承和借鉴现有枢纽选址和网络弹性研究成果基础上，以战略投送网络设计为研究对象，以提高网络弹性和效能为目标，考虑枢纽失效因素，应用多目标优化、随机模拟等方法，建立整数规划模型，研究战略投送枢纽选址策略和弹性管理措施等问题。从弹性视角建立能实现平战结合的双目标三层整数规划模型，并设计一种多目标禁忌搜索算法。从博弈论角度思考问题，对特定枢纽失效网络和随机枢纽失效网络分别建立双层整数规划模型和混合随机规划模型，对投送网络关键枢纽进行识别，为制定枢纽保护或抢修策略提供依据。
[0004]现有技术“联合投送背景下运输网络弹性研究”从运量弹性、时间弹性和费用弹性 3 个维度对联合投送运输网络弹性进行测度，从运输网络自身特性和弹性管理措施两个角度分析联合投送运输网络弹性的影响因素，模拟网络的不同失效模式并给出失效概率，以网络弹性指标作为目标函数，建立约束规划模型，研究网络应对不确定性因素和特定攻击的能力，从而为投送网络拓扑结构选择、枢纽选址以及运输方案选择提供定量参考。
[0005]作为联合投送节点失效影响分析的关键方法，国内外学者对联合作战的拓扑结构进行了不同程度的研究，由于一般的运输网络属于无标度网络，少数的节点拥有大量的连接，而大部分节点的连接很少，这种网络节点对随机失效不敏感，而对重要节点或边的选择攻击性则会造成联合投送节点严重失效。因此在考虑节点失效因素时，需要进行前处理，将对随机失效不敏感的落落节点进行剔除，进而可以快速准确的分析及提升部队联合投送的效能及失效影响。

技术实现思路

[0006]基于以上问题，本专利技术的目的在于提供了一种多节点投送网络的失效评估方法、系统及介质。根据不同的联合投送任务，每个节点发挥的功能及效果不同，快速准确的分析及提升部队联合投送的效能及失效影响。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多节点投送网络的失效评估方法，包括以下步骤：步骤一、确定集结地S和目的地D，针对所述集结地S和目的地D之间的所有路径及节点V={V1,V2,
…
,V
n
}，建立投送节点网络；步骤二、筛选所述节点中失效节点并统计所述失效节点的数量N
K
，所述失效节点至少包括：无关节点、低度数枢纽节点、低机动方向节点和低效率前沿节点；步骤三、计算所述投送节点网络的节点失效比例，评估该投送节点网络是否成功。
[0008]优选地，所述无关节点的判断标准为：不存在任何一条完整路径经过该无关节点，所述完整路径为包含若干所述节点的自所述集结地至所述目的地的路径。
[0009]优选地，所述低度数枢纽节点的判断方式为：筛选所述节点中的枢纽节点V
c
={V
c1
,V
c2
,
…
,V
cm
}，计算所述枢纽节点的权重度数Q
i
，若存在枢纽节点的Q
i
＜0.5，则定义该枢纽节点为低度数枢纽节点。
[0010]优选地，所述权重度数的计算方式为：，其中m为枢纽节点的个数；Q
i
为第i个枢纽节点的权重度数；d
i
为所述第i个枢纽节点在所述投送节点网络中的节点度，所述节点度为该枢纽节点的直接连边数；p
Gi
为第i个枢纽节点的控制运输量；p
Fi
为第i个枢纽节点的控制运输时间；优选地，所述低机动方向节点的判断方法为：筛选所述节点中的方向节点V
d
={V
d1
,V
d2
,
…
,V
dk
}，判断该方向节点是否至少位于两条完整路径上，若不存在至少两条完整路径经过所述方向节点，则认定该方向节点为低机动方向节点。
[0011]优选地，所述方向节点位于枢纽节点与前沿节点之间。
[0012]优选地，所述低效率前沿节点的判定方法为：筛选所述节点中的前沿节点V
f
={V
f1
,V
f2
,
…
,V
ft
}，计算所述前沿节点到所述目标点之间的距离D
f
={D
f1
,D
f2
,
…
,D
ft
}；若存在前沿节点V
fj
，使D
fj
＞1.5*min {D
f1
,D
f2
,
…
,D
ft
}，则定义该前沿节点V
fj
为低效率前沿节点。
[0013]优选地，所述失效比例的计算方法为：
；当20%≤≤50%时，则判定所述投送节点网络成功。
[0014]本专利技术还提供一种多节点投送网络的失效评估系统，包括存储器和处理器，所述存储器中包括一种多节点投送网络的失效评估方法程序，所述失效评估方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：确定集结地S和目的地D，针对所述集结地S和目的地D之间的所有路径及节点V={V1,V2,
…
,V
n
}，建立投送节点网络；筛选所述节点中失效节点并统计所述失效节点的数量N
K
，所述失效节点至少包括：无关节点、低度数枢纽节点、低机动方向节点和低效率前沿节点；计算所述投送节点网络的节点失效比例，评估该投送节点网络是否成功。
[0015]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种多节点投送网络的失效评估方法程序，所述失效评估方法程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的一种多节点投送网络的失效评估方法的步骤。
[0016]与现有技术相比，本专利技术有以下优势：本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多节点投送网络的失效评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、确定集结地S和目的地D，针对所述集结地S和目的地D之间的所有路径及节点V={V1,V2,
…
,V
n
}，建立投送节点网络；步骤二、筛选所述节点中失效节点并统计所述失效节点的数量N
K
，所述失效节点至少包括：无关节点、低度数枢纽节点、低机动方向节点和低效率前沿节点；步骤三、计算所述投送节点网络的节点失效比例，评估该投送节点网络是否成功。2.如权利要求1所述的一种多节点投送网络的失效评估方法，其特征在于：所述无关节点的判断标准为：不存在任何一条完整路径经过该无关节点，所述完整路径为包含若干所述节点的自所述集结地至所述目的地的路径。3.如权利要求1所述的一种多节点投送网络的失效评估方法，其特征在于：所述低度数枢纽节点的判断方式为：筛选所述节点中的枢纽节点V
c
={V
c1
,V
c2
,
…
,V
cm
}，计算所述枢纽节点的权重度数Q
i
，若存在枢纽节点的Q
i
＜0.5，则定义该枢纽节点为低度数枢纽节点。4.如权利要求3所述的一种多节点投送网络的失效评估方法，其特征在于：所述权重度数的计算方式为：，其中m为枢纽节点的个数；Q
i
为第i个枢纽节点的权重度数；d
i
为所述第i个枢纽节点在所述投送节点网络中的节点度，所述节点度为该枢纽节点的直接连边数；p
Gi
为第i个枢纽节点的控制运输量；p
Fi
为第i个枢纽节点的控制运输时间。5.如权利要求1所述的一种多节点投送网络的失效评估方法，其特征在于：所述低机动方向节点的判断方法为：筛选所述节点中的方向节点V
d
={V
d1
,V
d2
,
…
,V
dk
}，判断该方向节点是否至少位于两条完整路径上，若不存在至少两条完整路径经过所述方向节点，则认定该方向节点为低机动方向节点。6.如权利要求5所述的一种多节点投...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志明，高亮，叶军，曹俊卿，田建辉，乔虎，孙勇，白子龙，夏彬凯，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院，
类型：发明
国别省市：