基于级联失效的复杂网络抗毁性_谢丰

复杂电网级联失效模型综述摘要:电力网络是人工创造的复杂网络之一，担负着将电能从发电机节点输送至负荷节点的任务，而且电网是一类耦合方式多样，具有复杂的层次结构和多时间尺度等特性。

个别元件往往会造成电网发生级联失效，导致整体网络崩溃，带来巨大的损失。

本文主要对电网失效模型进行总结，主要包括容量负载模型、基于直流潮流的OPA模型、基于负荷转移的CASCADE模型和非线性容量负载模型，理论结果可为解决实际电网建设提供理论依据和合理的保护策略。

关键词：复杂网络,级联失效,动力学模型0 引言复杂网络理论已成为复杂系统与复杂性科学重要的研究工具与方法，并被广泛地应用于各个领域，包括社会经济、交通电力及生命科学等。

随着信息和网络技术的快速发展，现代社会对各类网络系统的依赖日益加深。

而且，实际中的网络并不总是稳定的，一个节点或连边的失效往往会对多个其它元素造成影响，使得它们失效，这些新节点的失效同样地又可能使得更多其它节点失效,最终导致大规模的故障，这种现象叫做级联失效。

过去十几年,大规模电网连锁停电事故频繁发生，2003年8月，美国及加拿大出现的严重停电事故，因为少量输电线的故障导致了大范围的停电事故；2012年印度三大电网先后出现故障，造成印度北部、东北部地区电网全面崩溃，这些突发事件造成了大规模的灾难性后果，大停电事故会造成社会经济的极大损失，也会对个人生活产生影响，大停电的主要演变形式是以故障蔓延为特征的级联失效，电网从单一故障演变为多次故障，最终可能导致整个电网崩溃。

因此，学者致力于研究级联失效原理并构建相应模型，以减少级联失效带来的损害。

本文主要总结了Motter和Lai最早提出的容量负载模型[1]，Dobson等提出直流潮流OPA模型[2]、和CASCADE连锁故障模型[4,5],非线性容量负载模型[6]。

1 容量负载模型（ML模型）Motter和Lai假设电网中节点的初始负载和容量呈线性关系，得到以下模型：（1）其中为容量；为负载；a为公差参数，表示节点负荷变化时引起的抗干扰能力的变化，a值越小，负载攻击对电网损害越大。

基于改进跳面节点法的地域通信网抗毁性评价
佚名
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2013(000)013
【摘要】为了提高地域通信网对抗训练的有效性，需要对地域通信网的抗毁性和节点链路的重要性作出评价。

针对跳面节点法的问题和不足，提出了一种基于改进跳面节点法的地域通信网抗毁性评价方法，并对改进的结果进行了对比，最后对抗毁性评价方法在地域通信网对抗训练中的应用情况进行了分析。

【总页数】4页(P13-15,20)
【正文语种】中文
【中图分类】TN927-34
【相关文献】
1.基于节点收缩法的地域通信网抗毁性评价方法 [J], 靳宁;肖晓强
2.基于克隆选择的地域通信网抗毁性优化 [J], 宋晓峰;杨东升;齐新社
3.基于连通性测度的地域通信网抗毁性研究 [J], 宋晓峰;杨东升;齐新社;陈利菊
4.一种通信网络抗毁性评价的改进模型 [J], 蔡瑾曜;吴玲达
5.基于节点的地域通信网抗毁性评价及应用 [J], 唐新强;倪佑生;陈军
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城市公共交通网络RLP建模及复杂性分析徐佩佩;邵春福【摘要】The complex network theory is applied to establish three proper public transport network to‐pologies including L -Space ,P‐Space ,R‐Space by taking the present public transport network of Bao‐ji as anexample .Besides , the topological structure properties are studied by calculating statistical properties such as degree distribution ,characteristic path ,clustering coefficient and betweenness cen‐trality ,and the three established network models are compared .At last ,under the circumstances of both calculated attack and stochastic attack ,the network reliability is evaluated by two indicators that are the network efficiency and relative connectivity .The results show that the public transport net‐work appears to share the small‐world and scale‐free properties .Inaddition ,under a calculated at‐tack ,the route network is found to exhibit vulnerability .%基于复杂网络理论，以宝鸡市现状公交路网为例，首先构造3种公共交通网络拓扑结构模型，即R‐Space网络模型，L‐Space网络模型，P‐Space网络模型。

计算机科学与技术学院毕业设计(论文)论文题目基于复杂网络的因特网抗毁性分析指导教师职称博士讲师学生姓名学号专业网络工程班级系主任院长起止时间2013年10月11日至2014年5月23日2014年5月23日目录摘要 (i)Abstract..................................................... i i 第一章绪论 ..................................... 0矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

1.1研究背景及意义............................. 0聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

1.2本文的主要工作............................. 2残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

1.3本文的组织结构............................. 2酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

第二章复杂网络的背景知识.......................... 3彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

2.1从图论到复杂网络 ........................... 3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

2.2复杂网络的结构参数.......................... 4厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

2.3复杂网络的经典模型.......................... 6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

第三章复杂网络抗毁性............................ 11鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

3.1网络抗毁性的定义 ........................... 11籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

3.2网络抗毁性分析............................. 12預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

3.2.1抗毁性度量指标 .......................... 12渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

3.2.2实证分析与仿真分析 ....................... 13铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

基于信息功能链的应急通信网络抗毁性度量模型设计黄逸凡【摘要】传统的应急通信网络抗毁性度量模型度量效果差,在攻击状态下得到的网络结构熵数值不准确.为了解决这一问题,基于信息功能链设计了一种新的应急通信网络抗毁性度量模型,介绍了网络有效性、网络最大连通率和应急通信网络失效站点比率三个度量指标的计算方式,构建模型之前先对拓扑通信网络典型结构进行分析,选取四种典型结构,分别为规则应急通信网络、随机应急通信网络、小世界应急通信网络和无标度应急通信网络.根据结构分析结果,分别构建了应急通信网络静态抗毁性度量模型、加权应急通信网络动态抗毁性度量模型和双层应急通信网络动态抗毁性度量模型.在随机攻击、介数攻击和度数攻击三种攻击模式下检验设计模型的有效性,结果表明,相较于传统度量模型,给出的度量模型度量效果更好,准确值更高.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)014【总页数】5页(P16-19,25)【关键词】信息功能链;应急通信;通信网络;抗毁性;度量模型【作者】黄逸凡【作者单位】湖南民族职业学院公共课教学部,湖南岳阳414000【正文语种】中文【中图分类】TN301应急通信网络是专门执行应急通信任务的机构，在保证国家党政通信安全以及处理火灾等危险事故中发挥着重要作用[1]。

应急通信网络与便携式卫星地面站、数字微波、数字高频技术和自适应电台紧密联系，能够支持多类型通信服务[2]。

随着科学技术的进步，人们对通信网络投入了更多的关注[3]，有效的抗毁性度量模型可以全面系统地展示出应急通信网络的拓扑特性和动态演化行为，为用户了解通信网络抗毁性本质打下坚实的理论基础，推动国家通信网络的进步[4]。

综上所述，本文介绍了应急通信网络抗毁性度量指标和拓扑网络结构，基于信息功能链设计了3种新的应急通信网络抗毁性度量模型，相较于传统度量模型，本文研究的度量模型更加具体全面，能够完整地度量出应急通信网络抗毁性有效性、通信网络结构熵和通信网络结构熵变化率。

修复策略下典型拓扑结构复杂网络抗毁性研究
王甲生;吴晓平;陈泽茂;付钰
【期刊名称】《海军工程大学学报》
【年(卷),期】2015(027)004
【摘要】针对典型拓扑结构复杂网络的抗毁性修复问题,提出了多种修复策略下加权复杂网络对蓄意攻击的抗毁性分析模型.定义了3种修复策略,在基于最大点强的节点攻击方式下,研究了不同修复策略对典型拓扑结构复杂网络修复的有效性.结果表明:重点修复策略对于BA无标度网络和NW小世界网络均具有较好的修复效果,在网络面临蓄意攻击时,采取重点修复策略将极大地提高网络的抗毁性能,这与加权复杂网络上级联失效的优化结论是截然不同的,其中优化效果最好的是偏好修复策略.通过将有限的修复资源分配给网络中的部分关键节点即可较大地提高网络的抗毁性.该方法较为简洁实用,能够为实际网络的抗毁性优化设计提供有益借鉴.
【总页数】5页(P75-79)
【作者】王甲生;吴晓平;陈泽茂;付钰
【作者单位】海军工程大学信息安全系,武汉430033;海军工程大学信息安全系,武汉430033;海军工程大学信息安全系,武汉430033;海军工程大学信息安全系,武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】N949
【相关文献】
1.基于复杂网络抗毁性与ADMPDE算法的网络拓扑结构优化 [J], 黄仁全;李为民;董雯;王胜勇
2.基于节点拓扑结构的复杂网络抗毁性评价方法 [J], 于新刚
3.节点失效模式下复杂网络结构抗毁性优化仿真 [J], 韦小铃;阳建中
4.不同信息条件下加权复杂网络抗毁性仿真研究 [J], 王甲生;吴晓平;陈永强
5.复杂网络拓扑结构对系统抗毁性影响研究 [J], 邓宏钟;吴俊;李勇;吕欣;谭跃进因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Apr. 2021Vol. 42 No. 42021年4月 第42卷第4期计算机工程与设计COMPUTER ENGINEERING AND DESIGN考虑级联失效影响的复杂网络关键节点识别吴嫣媛，刘向军+（华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206）摘 要：针对传统的关键节点识别方法以网络的一种或几种特征作为判定指标，存在片面性而不能普遍适用，且识别过程 中很少考虑网络的动态特性的问题，提出采用优化算法进行网络关键节点识别，考虑网络的动态性-入网络级联失效模型，基于此构造网络鲁棒性测度用以衡量网络性能，以此为目标函数，采用以佳点集、趋化行为及列维飞行策略改进的人工鱼群算法进行优化搜索。

实验分析结果表明，所提方法识别效果相比传统关键节点识别方法更为有效和优越，改进人工 鱼群算法相比此领域已采用的传统智能算法效果更佳。

关键词：复杂网络；关键节点；级联失效；鲁棒性；改进人工鱼群算法中图法分类号：TP393. 02文献标识号：A 文章编号：1000-7024 （2021） 04092007doi ： 10. 16208/j. issnl 000-7024. 2021. 04. 004Identification of key nodes in wireless sensor networksconsidering cascading failureWU Yan-yuan , LIU Xiang-jun +(School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China)Abstract : Aiming at the problems that the traditional key node identification methods use one or several characteristics of the net ­work as the determination index, which is one-sided and cannot be universally applied, and the dynamic characteristics of the net ­works are rarely considered during the identification process, using optimization algorithm to identify the key nodes of the net ­works was proposed. Considering the dynamic properties of the network, a cascading failure model of the network was intro ­duced, based on which a network robustness function to measure network performance was constructed. Using the robustness as Rheobjecivefuncion &animprovedarificialfishschoolalgorihm whichwasimprovedRhroughRhegoodpoinRseR &chemoRacicbehavior &andLevyflighRsRraRegywasusedforopimizedsearch. ExperimenRalanalysisresulsshowRhaRRheproposedmeRhod smoree f eciveandsuperbRhanRheRradiionalkeynodeidenificaionmeRhods &andRheimprovedarificialfishswarmalgorihmsmoree f eciveRhanRheRradiionalinRe l igenRalgorihmsRhaRhavebeenusedinRhisfield.Keywords ： complex network ； key nodes ； cascading failure # robustness ； improved artificial fish swarm algorithm2引言目前对复杂网络节点重要性判断方法都是针对具体问题提出的，存在一定的片面性和局限性，且会随着网络结构的变化使识别结果存在一定误差13+。

1引言为保障2018上合组织青岛峰会，青岛市气象局作为公共服务事业部门，对提供峰会期间天气预报服务，精准预报天气过程，起到至关重要的作用。

基于此，对于气象数据信息资料的传输与处理，以及气象数据资料的安全性保障，也属于一线业务流程中的重要环节，而气象信息网络业务，作为气象预报业务的保障基础，其重要性也不言而喻。

在信息网络技术飞速发展的今天，数据信息资料的传输、处理，以及数据安全性的保障显得尤为重要。

尤其是在至此重大国际会议召开之际，有效保障气象信息数据的可靠性、高效性及信息数据安全成为保障任务的重中之重。

出于对保障服务期间信息网络运维及安全的考量，青岛市气象台网络科从以下几个方面对全局信息网络业务进行了全面的调整、整改及策略配置，其中涉及全局网络架构的调整、网络安全建设、访问控制策略的制定、峰会专线线路建设及保障等几个方面内容。

2网络基础架构调整之前我局网络部署采用二层网络结构，核心交换机为一台H3C S12510-X交换机，无汇聚层，接入层为各楼座交换机（全局业务分部在直线距离大概300米左右的两个山头上）、各业务楼层交换机和服务器区接入交换机，分别为cis-co2950、cisco2960以及H3C5120、H3C560、H3C6800等型号交换机。

网络结构调整后，增加一台H3C S12510-X交换机和原H3C S12510-X核心交换机实现核心双活，拓展了核心交换机转发能力，减少了核心交换机单点故障可能性，增加了链路带宽及CPU资源利用率，提升了网络性能及稳定性；并将业务网络结构调整为三层组网结构，核心层为两台H3C12510X双活，以业务楼座为单位增加五台汇聚层交换机，使得网络结构更加清晰，也为后期的网络安全建设打好了逻辑基础。

在减少核心交换机故障可能性、提高核心网络稳定性上，我们对核心交换机采用主备方式还是双活方式进行了对比考量，最终确定，采用核心交换机双活的网络部署方式。

如表1中对交换机双活与主备部署对比项可见，从设备性能、带宽利用和资源使用包括后期设备运维等方面，采用核心交换机双活的网络部署方案更加符合我们对增加核心交换机网络稳定性的诉求。

BBS用户回复网络的抗毁性分析
吴敏;李慧;张柯;秦丽娟
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2012(039)B06
【摘要】结合复杂网络理论,对网络的抗毁性进行了初步的分析。

首先基于节点度和介数概念提出了5种攻击策略,并阐述了随机网络、无标度网络以及BBS用户回复网络的构建方法;其次描述了网络抗毁性的定义及其测度;最后采用不同的攻击方法对不同的网络进行攻击,对攻击结果作了详细的分析,结果表明蓄意攻击能在短时间内使网络崩溃,尤其是BBS用户回复网络,抗毁能力远不及随机网络和无标度网络;但进行随机攻击时,BBS用户回复网络体现了良好的容错能力。

为了使BBS用户回复网络遭受蓄意攻击时受到的损害程度最低,必须对网络中的重要节点施以保护,使其体现一定的现实意义。

【总页数】4页(P28-30,34)
【作者】吴敏;李慧;张柯;秦丽娟
【作者单位】首都师范大学教育技术系,北京100048
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.BBS帖子点击数和回复数的影响因子分析——以华南师范大学新陶园BBS为例[J], 夏晞翔;肖炯恩
2.考虑用户类型和业务关联的军事通信网络抗毁性分析 [J], 石福丽;郭晓莉
3.基于抗毁性测度的赋权网络抗毁性评估方法 [J], 马润年;文刚;邵明志;蔡巍
4.BBS用户回复网络的演化模型研究 [J], 吴敏;李慧;秦丽娟
5.面向多用户的自免疫网络抗毁性检测仿真 [J], 张毅;王涛;陈月娥
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