基于复杂分层网络的城际路网级联失效可靠性仿真-论文.pdf

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1、第32卷第8期计算机应用研究Vo1．32No．82015年8月ApplicationResearchofComputersAug．2015基于复杂分层网络的城际路网级联失效可靠性仿真李周平，韩景倜，肖宇(1．上海商学院信息与计算机学院，上海200235；2．上海财经大学信息管理与工程学院，上海200433)摘要：传统拓扑网络级联失效可靠性模型，大多忽略路网设施与运输需求的空间分布问题。在复杂分层网络结构模型基础上，提出了城际路网的级联失效可靠性仿真模型，对中国内地城际路网的可靠性进行了实例仿真研究。仿真数据表明：稳定配流状态下

2、，长三角、环渤海、京津唐、珠三角地区OD负载聚集程度最高。"3-OD总量大于一个临界值时，针对高OD负载区域路段的蓄意攻击，容易引起城际路网系统的级联崩溃，其中长三角地区对蓄意攻击最为敏感。实验结果显示，该模型能够有效仿真分层网络的空间结构特征对路网级联失效可靠性的影响作用。关键词：复杂分层网络；城际路网；级联失效；可靠性仿真中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1001-3695(2015)08．2265—03doi：10．3969／j．issn．1001．3695．2015．08．005Cascadingfai

3、lurereliabilitysimulationofinter—cityhighwaybasedoncomplexlayerednetworksLiZhouping，HanJingti，XiaoYu(1．SchoolofInformation&Computer，ShanghaiBusinessSchool，Shanghai200235，China；2．SchoolofInformationManagement&Engi·neering，ShanghaiUniversityofFinance＆Economics，Shangha

4、i200433，China)Abstract：Thereliabilityresearchbasedonnetworktopologymayignorethecomplexfeaturesassociatedwiththeprocessofflowdistribution．Onthebaseofcomplexlayerednetworktheory，thispaperpresentedthemodel，whichbuilttheprocessofcascadingfailure，andthensimulatedthecasca

5、dingfailurereliabilityoftheinter—cityhighwaynetworkinmainlandChina．Simulationresultsshowthat：thehighestODloadroadsmainlylocatearoundthefourdistrictsofYangtzeRiverdelta，BohaiSea，Beijing-Tianjin—Hebeiregion，andPearlRiverdelta．Thedeliberateattacksontheroadslocatinginth

6、ehighODloadare—aisliabletocausecascadingcollapseofthewholeroadnetwork．Inthefourregions，YangtzeRiverdeltaismostsensitivetothedeliberateattacksontheroads．Theexperimentresultsshowthat，thismodelcaneffectivelymeasuretheaffectofintercityroad’Sspatiallayeredcharacteristics

7、oncascadingfailurereliability．Keywords：complexlayerednetworks；inter—cityhighwaynetwork；cascadingfailure；reliabilitysimulation现代社会的稳定与发展，越来越依靠于交通、电力、Inter—析。该分析方法与传统的基于拓扑结构模型的网络级联失效net、供水、供气等大型基础设施网络的高效与可靠运行。而关可靠性研究相比，主要有以下优点：a)相比于网络的拓扑结于这些网络系统的级联失效问题的研究，也日益受到国内外学构，本

8、文在物理网络中为节点与边引入了位置坐标，更能反映者们的关注。近年来，针对网络系统级联失效的研究文献，主城际路网中节点与公路路段在地理空间上形成的连通关系；要涉及四个领域的研究，包括：网络系统级联失效过程的模型b)逻辑网络与配流网络的引入，在单纯反映物理连通关系的描述；随机或蓄