相依網(wǎng)絡(luò)在不同相依方式下級聯(lián)故障的魯棒性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化設(shè)備的日益更新，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得生活中各種類型的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)之間相互依賴的特性越來越緊密。所以，如果像以前一樣只是單單研究孤立網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，那么生活中這些網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間存在的特殊性質(zhì)將無法探索，整個網(wǎng)絡(luò)體系的魯棒性也無法得到深入的研究。至此，本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論知識為基礎(chǔ)，對“相依網(wǎng)絡(luò)在不同相依方式下級聯(lián)故障的魯棒性”這個主題進(jìn)行仿真分析，針對相依網(wǎng)絡(luò)模型的級聯(lián)故障問題進(jìn)行仿真比對。本文主要的研究成果如下：
　　首先，本

2、文對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)作了詳細(xì)的介紹，并闡述了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的相依網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性。從相依網(wǎng)絡(luò)的概念、相依網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)故障模型以及相依網(wǎng)絡(luò)魯棒性三個方面進(jìn)行了歸納總結(jié)，從而為后續(xù)的研究工作提供參考。
　　其次，提出了由BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型和WS小世界網(wǎng)絡(luò)模型兩兩相互連接構(gòu)建成的相依網(wǎng)絡(luò)模型。在隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊這兩種攻擊方式下，對比了七種相依方式對于相依網(wǎng)絡(luò)抵御級聯(lián)故障的能力，通過仿真圖橫向分析出哪種網(wǎng)絡(luò)模型以及哪種相依方式的魯棒性更好

3、。這七種相依方式分別是：HD-HD、HD-LD、HB-HB、HB-LB、HD-HB、HD-LB以及R-R。而仿真結(jié)果表明，含有BA網(wǎng)絡(luò)的相依網(wǎng)絡(luò)模型在面對蓄意攻擊時，相依方式為HD-LD和HB-LB的魯棒性較好；但在面對隨機(jī)攻擊時，HD-HD和HB-HB的魯棒性較好。而不論是蓄意攻擊還是隨機(jī)攻擊，WS-WS構(gòu)成的相依網(wǎng)絡(luò)中，HD-HD和HB-HB的魯棒性表現(xiàn)較好。所以能夠說明相依方式為HD-HD和HB-HB對于網(wǎng)絡(luò)在抵御隨機(jī)攻擊時有著較

4、強的魯棒性，這些結(jié)論為構(gòu)建較好魯棒性的相依網(wǎng)絡(luò)具有借鑒意義。
　　最后，將節(jié)點負(fù)載重分配的概念引入了整個網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)故障過程中。定義了參數(shù)作為節(jié)點負(fù)載中度數(shù)和介數(shù)對負(fù)載容量的貢獻(xiàn)比，同時定義了容忍系數(shù)作為構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的成本。將三種相依網(wǎng)絡(luò)模型BA-BA、BA-WS以及WS-WS加入負(fù)載重分配的相依網(wǎng)絡(luò)魯棒性的研究當(dāng)中，對比了五種相依方式（HD-HD、HD-LD、HB-HB、HB-LB、R-R）對相依網(wǎng)絡(luò)魯棒性造成的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)