Modeling the Growth of Transportation Networks: A Comprehensive Review

This paper reviews the progress that has been made over the last half-century in modeling and analyzing the growth of transportation networks. An overview of studies has been provided following five main streams: network growth in transport geography; traffic flow, transportation planning, and network growth; statistical analyses of network growth; economics of network growth; and network science. In recognition of the vast advances through decades in terms of exploring underlying growth mechanisms and developing effective network growth models, the authors also point out the challenges that are faced to model the complex process of transport development.     

平均度约束的无线传感器网络拓扑控制

拓扑控制是无线传感器网络中最重要的技术之一.大规模随机部署的无线传感器网络节点,在满足无线传感器网络拓扑连通性的前提下,如何保证网络结构的稀疏性是一个亟待解决的问题,目前已有的研究结果表明当节点密度较大时,得到的网络拓扑复杂,计算路由将严重消耗节点资源.文中提出了一种平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,通过增加节点通信半径,约束节点的平均度来解决网络的连通性与网络拓扑的稀疏性之间的矛盾.数值模拟表明:通过平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,可减少网络中选出的工作节点数,保证了网络的稀疏性,简化了路由的复杂度,从而延长了网络的生存周期.     

一种可自维护无线网络拓扑最小能量特性的分布式拓扑控制算法

由节点的位置和传输范围确定的无线网络拓扑结构对网络的性能有着重大的影响.拓扑控制通过调节节点的传输功率能够优化网络的性能,减少节点的功率消耗,延长网络的生存时间.文中提出一个分布式的拓扑控制算法,由该算法产生的拓扑结构具有最小能量特性,并且在网络的组成发生动态变化时,算法可以以响应的方式维护全网的连通性和全局的最小能量特性.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,也适用于异质的网络.仿真研究表明,提出的算法在平均节点度、传输功率的效率以及响应拓扑变化的平均节点数等方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法.     

一种建立可自维护且具有最小能量特性的无线网络的分布式拓扑控制算法

由节点的位置和传输范围确定的无线网络拓扑结构对网络的性能有着重大的影响.拓扑控制通过调节节点的传输功率能够优化网络的性能,减少节点的功率消耗,延长网络的生存时间.文中提出一个分布式的拓扑控制算法,由该算法产生的拓扑结构具有最小能量特性,并且在网络的组成发生动态变化时,算法可以以响应的方式维护全网的连通性和全局的最小能量特性.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,也适用于异质的网络.仿真研究表明,提出的算法在平均节点度、传输功率的效率以及响应拓扑变化的平均节点数等方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法.     

基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现机制

对监测区域中部署的传感器节点的拓扑发现是传感器网络应用的前提,它反映了传感器网络的监测能力。考虑目前拓扑发现算法中能量消耗过多、网络连通性不强等问题,文中结合移动Agent的特点,提出了一种基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现机制,通过建立数学模型,利用相关邻近图（relative neighborhood graph）理论生成网络拓扑。实验结果表明,基于移动Agent的拓扑发现机制相对于当前存在的拓扑发现算法具有很好的稳定性和良好的节能效果,该算法可以解决节点拓扑请求信息讨多导致过多能量消耗的问颢．     

一种基于生成树的无线传感器网络拓扑控制算法

文章主要介绍了一种基于生成树的无线传感器网络拓扑控制算法,通过限制代价较大的通信链路来解决网络的连通性与网络拓扑结构的稀疏性之间的矛盾。实验结果表明这是一种有效的拓扑结构控制方法,不仅能够保证了网络的稀疏性,而且能够有效的延长网络的生存周期。     

基于网络编码的拓扑推断研究综述

拓扑结构是重要的网络性能参数之一,尤其是对网络监控和管理而言,获取网络拓扑是一个很有意义的基础问题。网络编码技术的出现为网络拓扑推断提供了新的思路,中间节点的网络编码操作使得编码数据与网络拓扑结构之间存在着紧密的联系,基于网络编码的拓扑推断正是利用这种联系对网络拓扑结构进行分析识别。与利用网络层析成像实现拓扑推断相比,基于网络编码的拓扑推断有许多优势,如提高拓扑推断的准确性、降低推断算法的复杂度等。总结了网络编码技术在网络拓扑推断中的应用及研究现状。     

军事通信网络拓扑结构抗毁性仿真

在经典无尺度网络模型（BA模型）基础上,构建邻接网络的环形立交结构,提出了基于冗余链路的军事通信网络拓扑结构优化方案,并研究了其拓扑结构的优化算法。利用MATLAB软件对优化方案进行仿真研究。仿真结果表明,本文提出的优化方案对军事通信网络自身性质并无显著影响,但能较好地提高网络的抗毁性。     

Functional Topology Classification of Biological Computing Networks

Current analyses of complex biological networks focus either on their global statistical connectivity properties (e.g. topological path lengths and nodes connectivity ranks) or the statistics of specific local connectivity circuits (motifs). Here we present a different approach – Functional Topology, to enable identification of hidden topological and geometrical fingerprints of biological computing networks that afford their functioning – the form-function fingerprints. To do so we represent the network structure in terms of three matrices: 1. Topological connectivity matrix – each row (i) is the shortest topological path lengths of node i with all other nodes; 2. Topological correlation matrix – the element (i,j) is the correlation between the topological connectivity of nodes (i) and (j); and 3. Weighted graph matrix – in this case the links represent the conductance between nodes that can be simply one over the geometrical length, the synaptic strengths in case of neural networks or other quantity that represents the strengths of the connections. Various methods (e.g. clustering algorithms, random matrix theory, eigenvalues spectrum etc.), can be used to analyze these matrices, here we use the newly developed functional holography approach which is based on clustering of the matrices following their collective normalization. We illustrate the approach by analyzing networks of different topological and geometrical properties: 1. Artificial networks, including – random, regular 4-fold and 5-fold lattice and a tree-like structure; 2. Cultured neural networks: A single network and a network composed of three linked sub-networks; and 3. Model neural network composed of two overlapping sub-networks. Using these special networks, we demonstrate the method’s ability to reveal functional topology features of the networks.     

基于复杂网络理论的计算机网络拓扑分析

复杂网络是指具有无标度、小世界、吸引子、自相似、自组织中部分或者所有性质的网络。在现实世界中,许多复杂的系统基本上都能以网络来进行描述,而现实中的那些复杂的系统则可以以“复杂网络”来称之,比如社会网、交通网、电力网、万维网、因特网等等都可以称之为复杂网络。本文主要通过对复杂网络理论的介绍,从而对计算机Intemet网进行分析,对Intemet网这一复杂系统进行探究,揭示Intemet拓扑现象的特性、规律及动因。     

电力系统结线分析的有色Petri网方法

从离散事件动态系统角度考虑电力系统结线分析问题,提出了基本分析单元的有色Petri网模型以及基于该Petri网的结线分析算法,Petri网中的令牌代表结线分析中的结点,令牌的颜色表示连接在同一个结点上的元件,变迁将包含相同元件的结点连接在一起,论文对基于Petri网的结线分析算法及传统的算法进行了比较,并计算了一个模型系统各变电站的结点及网络的结线,表明了该方法的可行性及有效性。     

一种多速率移动自组网中的拓扑控制算法

提出了一种移动自组网中的拓扑控制算法MATC(multi-rate aware topology control),该算法充分考虑了无线环境中固有的多速率特性,在保证原有网络连接性的前提下删除部分低速链路,为上层的路由协议构造一个良好的拓扑,确保按需路由协议能够在一跳范围内发现最优路由.大量仿真结果表明,MATC对网络性能有较大的提高.     

一种面向软件定义移动自组网的拓扑发现方法

移动自组网在传统的分布式组网方式下难以满足复杂的业务需求对网络QoS及安全性的高要求,基于SDN的移动自组网架构(SD-MANET)的提出为解决该问题提供了有效的解决思路。在SD-MANET中,拓扑发现是控制器进行流量调度与安全性控制的前提。本文提出一种面向SD-MANET的拓扑发现方法,其主要思想是：利用连通支配集算法生成骨干网络,由骨干节点将局部拓扑信息通过上行通路上报给SDN控制器,控制器根据收集到的邻接信息计算出全网拓扑。本文方法通过限制向控制器上报局部拓扑信息的节点数量来降低拓扑信息收集过程中产生的额外开销。仿真结果表明,该方法能够准确地生成并维护网络拓扑,且具有较小的控制开销。     

拓扑结构对动态增长的复杂网络的影响

研究在网络增长和外部目标的双重作用下,拓扑结构对复杂网络的演化产生的影响。在经典的布尔网络模型上应用进化算法进行大量仿真计算,考察在2种不同的增长规则作用下,网络向预先设定的目标函数演化时表现出的演化性能。仿真结果显示,Scale-Free网络表现出明显优于随机网络的的演化能力,而且不同的度分布对网络的演化性能有重要的影响。     

IP网络拓扑自动发现研究

常见的网络拓扑连接定义存在表现能力不足或冗余问题。该文对其进行改进,提出网络层(N,R)拓扑连接,只需访问路由器的IP地址表即可得到拓扑关系。在此定义基础上,对两种常见的网络层拓扑发现算法进行了简化,并分析和比较了两算法性能和搜索范围限定问题。     

基于随机行走的无线传感器网络簇间拓扑演化

无线传感器网络中的容错机制可防止节点出现因能量的耗尽而失效或链路因网络的入侵而失灵的现象.目前无线传感器网络中的一些容错机制被相继提出,这些方法的主要思想是采用冗余策略.文中借助于复杂网络理论,提出了一个基于随机行走的无线传感器网络簇间拓扑演化模型.拓扑生长的动态特性分析表明:由该模型演化成的网络拓扑具有无标度(scale-free)网络的性质.许多研究工作已经表明,容错能力不仅仅存在于有冗余的系统中,而且同样也存在于无标度网络中.     

电源网络拓扑优化方法研究

电压降问题日益严重,为了加速电源网络设计收敛,本文对底层规划阶段电源网络拓扑优化展开研究,将其描述为带约束的优化问题,并提出一种近似直接搜索法,通过不断更新电源网络拓扑,在满足约束条件的前提下,逼近目标函数.实验结果表明,该方法比均匀分布法最大节省20.12%的电源线面积,并且优化性能随电源网络规模的增大而提高.     

传感器网络中拓扑控制与网络干扰性分析

本文分析比较几种衡量干扰的典型方法,提出了一个新的干扰模型,能够描述整个网络的干扰性。根据不同的干扰标准,在计算机上对几种拓扑结构干扰特性进行模拟,给出并分析了模拟仿真结果。     

智能交通无线网络安全综述

无线网络通信将极大提高智能交通的安全和效率,在应用和协议设计中需要保障安全属性。介绍了VANETs中安全主要研究内容和研究现状,对近年来车辆定位、安全路由、身份管理、隐私保护、安全应用和入侵检测等方面取得的研究成果进行分析和总结,最后设计了一个支持伪名机制的层次安全架构。     

基于簇头选择的移动传感网拓扑控制算法研究

针对移动传感网节点的移动性、能量有限性、动态变化性特点,提出了一种移动传感网分簇拓扑控制算法NACA.NACA算法吸收最小ID算法简便的优点,将其改进,提出新概念响应率,同时考虑了能量有限、移动速度和邻居节点数目等因素.通过实例分析,将NACA算法和WCA算法、HD算法进行比较,分析表明该算法初次收敛快,能够使得移动传...