基于复杂网络的车载自组织网络抗毁性分析

针对车载自组织网络（VANET）的抗毁性问题,分析了其在随意攻击和蓄意攻击下网络的抗毁性特征。首先,提出以最大连通度、连通分支平均规模、临界点移除比例及网络效率为评价指标的VANET拓扑抗毁性参数;然后,基于带有车辆换道功能的智能驾驶员模型,应用VanetMobisim仿真软件建立VANET;最后,通过仿真实验分析了网络节点数、通信半径以及攻击模式对VANET抗毁性的影响。实验结果表明由于车辆节点度分布的不均匀性,VANET对随意攻击具有较强的抗毁性,而在蓄意攻击下显得比较脆弱;基于节点介数的蓄意攻击对网络的破坏更快、更强。这些规律为优化VANET拓扑控制、网络协议开发和网络管理提供新的指导。     

车联网的多跳广播协议及移动模型仿真的研究现状

由于车联网(VANET,vehicular Ad Hoc networks)的节点移动速度快、拓扑动态变化以及移动轨迹局限性等特性,多跳广播成为VANET中车间通信的有效方式之一.此外,由于直接在真实环境中评估VANET的性能是非常困难的,仿真成为研究VANET的有效工具.为此,先分析VANET的网络结构,再讨论了广播协议的发展现状,并分析了典型的广播协议.随后论述了VANET移动模型仿真的发展现状,并重点分析、对比了当前交通仿真器和网络仿真器的特点.最后,探讨了车载自组网仿真器未来的发展方向.     

基于移动模型的VANETs网络动态拓扑特征研究

采用复杂网络理论研究VAENTs网络动态拓扑结构特性,以基于车辆换道功能的智能驾驶移动模型为 基础,应用VanetMobiSim仿真软件建立了车辆交通网络,详细分析了VAENTs网络瞬时拓扑特征及平均度、聚类系数和调和平均最短路径长度等复杂统计参数随时间的变化特征。通过仿真实验发现VAENTs网络动态拓扑不具有无标度属性,只在特定条件下,才呈现小世界网络的特征。     

城市场景下VANET路由协议大规模仿真研究

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoe网络(MANET)技术在交通领域的应用,由于VANET独特的场景特点,需要重新评估MANET中路由协议在VANET场景下的适用程度.为了提高仿真实验结果的准确性,实现了车辆运动模型并结合西安城区卫星地图构造了逼真的城市道路场景.在场景下利用QualNet仿真平台进行了大规模的路由协议仿真实验,评估了四种典型的MANET路由协议在城市场景VANET中的适用性.结果表明,这些协议难以满足通信需求,不适合用于城市环境下车载自组网研究.     

基于移动模型的车载自组织网络连通特征

针对车载自组织网络(VANET)的连通性问题,分析了其拓扑动态变化过程中网络的连通性的演化特征。首先,提出以连通分支数、连通概率及连通长度为评价指标的VANET拓扑连通性参数;然后,结合车辆换道功能的智能驾驶移动模型(IDM-LC),应用VanetMobiSim仿真软件建立VANET;最后,通过仿真实验分析了节点通信半径与平均连通分支数、平均连通率及平均连通长度之间的关系,同时分析了VANET连通分支数的统计分布特征,用Q-Q图和T检验验证得出结论:连通分支数服从正态分布,且该统计分布特征与节点通信半径无关。     

车载容迟网络中一种基于真实轨迹的车辆移动模型

车辆移动模型的选择会严重影响车载容迟网络中关键技术的仿真研究结果.现有车辆移动模型大多属于合成移动模型,不符合真实环境.基于车辆真实移动轨迹建立车辆移动模型,考虑了道路拓扑选择、车辆速度控制、车辆初始位置选择以及路口转向选择等因素.在此基础上,进一步分析了模型对实际车辆行为模拟的接近程度、车辆的分布特性,以及基于该模型的网络连接特性.结果表明,提出的模型能够真实地逼近现实环境中车辆的实际行为.     

车载自组织网络动态中心性分析

针对车载自组织网络（VANET）拓扑结构的动态性特征,基于车辆换道功能的智能驾驶移动模型,应用VanetMobiSim仿真软件详细研究车载自组织网络拓扑结构的动态中心性。构建VANET时序网络模型,建立基于衰落因子和信息存储转发指数的动态中心性评价方法,该方法不仅能够描述当前网络拓扑与历史网络拓扑之间的联系,而且能够刻画VANET中信息的存储转发机制;最后,通过仿真实验分析了VANET动态中心性。结果表明虽然VANET拓扑结构的动态中心性随着衰落因子和信息存储转发指数的变化而变化,但重要节点整体的排名基本保持相对稳定的状态。该结论有助于更好地确定信息传播的中继节点,实现信息的成功投递,而且为VANET拓扑结构的抗毁性提供指导。     

聚类系数和度相关性均可调的HK扩展模型

现有的社交网络增长演化模型的度相关性大多为负值。针对这种情况,以HK（Holme和Kim）模型为基础,考虑社交网络中度的正相关特性以及高聚类系数的特征,提出一种适用于构造社交网络的演化增长模型。首先,对现实中的社交网络拓扑结构进行分析,获取真实社交网络的一些重要拓扑参数;然后,通过引入改进的三角连接机制,对HK模型进行改进以实现网络的聚类系数和相关性均可调的目的,称其为聚类系数和度相关性均可调的HK扩展模型（HK-TDC&C）,通过该模型可以构造各种拓扑结构的网络。最后,利用平均场理论对该模型的度分布进行分析,并采用Matlab进行数值仿真,计算网络的其他拓扑参数。实验结果表明：通过调节择优参数和连接概率,用HK-TDC&C构造的社交网络可以满足社交网络的基本特性：无标度特性、小世界特性、高聚类系数特性、度正相关特性,其拓扑结构更接近真实社交网络。     

不同场景中VANET路由协议的仿真研究

仿真场景的构建对于车载自组网的性能具有很大的影响。在NS2网络仿真平台中添加了节点城区移动模型和存在障碍物时的无线信号传播模型,建立了VANET的网络模型,分别在三种不同场景中对DSR路由协议的性能进行了仿真分析。结果表明,在真实的仿真场景中VANET的性能有所恶化。达到了较为真实的仿真VANET的目的,得出的结论对VANET的仿真研究具有一定的参考价值。     

一种高斯-马尔科夫模型下的车辆位置管理策略

在车载自组网VANET中,节点的高移动性使得网络的拓扑结构频繁变化。随着节点数目的增加,网络的开销迅速增大,直接影响到网络的可扩展性。为此,将位置管理的策略引入VANET网络中,以达到减少网络开销的目的。在高斯-马尔科夫移动模型的基础下,提出了一种新的位置管理策略,实现车辆在低开销下的可靠通信。通过仿真比较,验证其在性能上具有更好的可扩展性。     

基于网络方法的DNA序列编码区·非编码区性质研究

利用了一种基于图论理论的方法对DNA序列(片段),其编码区及非编码区进行分析。该方法通过复杂网络研究生物体的拓扑结构,主要通过测量聚类系数(也可称:集团系数)构建网络的拓扑结构。依据DNA序列的前缀、后缀关联性质构造了所选取DNA序列(片段),其编码区和非编码区的相关网络,发现以上网络分布满足幂率特征,有较大的聚类系数(集团系数)。结果表明构建得到的网络同时满足小世界网络和无尺度网络的特征,证明DNA序列不全是随机的序列,而是有随机扰动的确定结构的序列,特别是编码区。     

基于Space-P复杂网络模型的城市公交网络特性分析

针对城市公交网络中换乘网络的整体性能分析问题,提出一种基于复杂网络理论的分析方法。首先,基于图论思想,将公交网络建模成由Space-P方法表示的公交换乘网络拓扑模型;然后,统计分析了公交换乘网络的度分布、平均最短路径长度、聚类系数、紧密中心性和介数中心性等特性。以北京市的公交网络为例进行了相关分析,从宏观角度说明北京公交网络具有小世界网络特点,市民出行需要换乘的概率较大,但换乘较为便捷;同时,给出了相关站点的具体地理信息,为公交规划部门优化公交网络提供了参考。     

TF法则嵌入机制的动态局域加权网络模型

分析目前加权局域世界演化模型已取得的研究成果,在其基础上进行综合改进与完善,提出一种TF法则嵌入机制的动态局域加权网络模型(TF-DLW),该模型在演化过程中融入了TF法则和BBV权值动态演化机制。平均场理论和计算机模拟仿真均验证了该模型强度分布具有幂率特性。同时,计算机仿真中强度分布、边权分布以及度分布均出现了幂率肥尾现象,三角形结构的嵌入使得模型能更平稳地调节聚类系数的大小。实验表明,TF-DLW演化模型继承了许多复杂模型具有的幂率分布特性,而且可以快速平稳地调控簇系数的范围大小。     

一种基于局域世界的可调簇系数网络演化模型*

网络拓扑的结构是网络协议和网络算法设计的基石,合理的网络拓扑模型无疑可以指导协议的设计及优化。研究了现实网络的拓扑特性,引入局域世界的概念,建立了一种基于局域世界的可调簇系数网络演化模型（LWTC）。该模型全面考虑了局域内以及局域外部加点、偏好链接以及链接随机消亡等诸多因素,并引入三角形形成机制调节模型的簇系数。通过MATLAB和C++对模型进行仿真分析发现,该模型动态模拟了网络的演化过程,其度分布不仅与理论推导值符合,簇系数也优于局域世界演化模型,并且通过合理调节参数可以改变模型的簇系数,较好地刻画了现     

一种新的P2P网络拓扑生成算法

根据对等(P2P)网络的连接特点,提出一种基于邻居集合优先附着原则的有向加权网络拓扑生成算法。分析有向加权网络的生成及演变过程,通过合理选择接入节点的连接区域使生成的拓扑网络具有较高的聚类特性。仿真实验表明,该算法生成的拓扑结构符合P2P网络环境下具有幂率特性的拓扑结构,聚集度较高。     

不同重连概率的小世界脉冲神经网络抗扰功能研究

现今各种电磁干扰对电子系统造成的不良影响越来越严重,传统防护方式的局限性日益凸显。电磁仿生学由此被提出,目的是通过借鉴生物体的自适应抗扰的优良特性,以期建立新的防护模式。构建了以Izhikevich神经元模型为节点,兴奋性和抑制性突触可塑性模型共同调节基于小世界网络拓扑的小世界脉冲神经网络;基于复杂网络理论对比分析了不同重连概率的小世界网络的拓扑特性;对比分析了不同重连概率的小世界脉冲神经网络在高斯白噪声刺激下的抗扰功能。实验结果表明:小世界网络的平均路径长度和全局效率值受重连概率的影响较小,平均聚类系数和小世界属性受重连概率的影响较大;构建的不同重连概率的脉冲神经网络均具有一定抗扰功能且高聚类系数和低平均路径长度显著的小世界脉冲神经网络抗扰功能最优。     

基于复杂网络的智能电网网络攻击影响分析研究

文章基于复杂网络理论,将智能电网抽象为由节点、边构成的拓扑网络结构,分别从仿真网络构建和网络攻击仿真模拟两个方面建立了基于复杂网络理论的智能电网网络攻击仿真流程。首先,构建仿真网络并分析仿真网络节点度分布和节点度数累积概率分布情况,得出该网络为无标度网络的结论。其次,进行网络攻击仿真模拟,设置两种攻击情形,分别为针对智能电网全部网络节点进行随机攻击(情形1)和针对智能电网网络中度数大于最大度数80%的节点进行攻击(情形2),通过对比分析两种攻击情形中的网络聚类系数、平均度、平均路径长度的变化特征,得出在对网络聚类系数的降低方面,情形1的作用小于情形2的作用;在平均度变化和网络平均路径长度影响方面,情形1的影响高于情形2。