恐怖袭击下危险品运输网络抗毁性仿真分析

危险品运输网络在遭受恐怖袭击后单个节点的失效可能会引发网络级联失效现象。为解决该问题,构建一个危险品运输网络级联失效抗毁性模型。根据恐怖袭击条件,定义“正常”、“失效”和“暂停状态”3种节点状态,从“结果性”和“过程性”2个视角出发,提出网络抗毁性的评价测度。通过建立仿真场景,在不同节点的度、不同容量系数和不同规划方式下对危险品运输网络级联失效特性进行定量研究,结果证明了该级联失效抗毁性模型的科学有效性。     

物流网络级联失效下的抗毁性分析

物流网络在突发事件下易发生级联失效现象,给网络的抗毁性带来巨大影响。针对物流网络中级联失效扩散机理的认知对于提高应急对策的有效性及控制效率具有重要意义。因此基于物流网络特征构建级联失效模型,分析研究级联失效的传播对物流网络抗毁性的影响。数值仿真结果表明：以物流中心为代表的II类中转型节点的失效对网络抗毁性的影响最大。物流节点间业务联系紧密程度及网络结构均对网络抗毁性产生重要影响。     

基于级联失效的复杂保障网络抗毁性仿真分析*

通过引入流量强度指数α和流量分布指数β,建立了不同网络流量下的复杂负载网络级联失效抗毁性模型。基于该模型比较分析了无标度网络、随机网络和介于这两种网络之间的特定复杂保障网络在不同流量强度和流量分布下对单个节点的随机失效与故意攻击的抗毁性。结果表明,在考虑级联失效的条件下,复杂保障网络的抗毁性随着流量强度的增加急剧下降。此外,流量分布对复杂保障网络的抗毁性也具有显著影响,在流量强度一定的条件下改变网络的流量分布能有效提高网络的抗毁性。     

有向加权供应链网络级联失效的抗毁性研究

供应链网络是一个高度复杂的有向加权网络, 研究供应链网络本身的抗毁性对改良供应链网络拓扑结构, 提高网络稳定性和鲁棒性有着至关重要的意义. 因此本文依据复杂供应链网络中不同的网络攻击方式导致的节点 或者连边级联失效现象, 提出了一项在有向加权供应链网络下的抗毁性标准. 在提出的抗毁性准则中, 本文引入 了“网络运营度”的概念, 并针对有向加权网络的几种级联失效现象下的“网络运营度”的理论机理进行阐述, 最后 通过实验证明该抗毁性准则相对于其他文章所提出的抗毁性准则有着相对较好的表现, 证实了本文提出的抗毁性 测度的有效性.     

指挥控制网络级联失效建模与仿真

针对指挥控制网络拓扑结构以及级联失效等特点,以网络鲁棒性作为抗毁性测度,采用非线性负载容量模型和负载容量重新分配原则模拟级联失效过程,构建指挥控制网络级联失效模型。通过仿真分析负载参数、容量参数和演化步长等参量对指挥控制网络级联失效抗毁性的影响,为研究指挥控制网络的级联失效行为提供参考。     

物流基础设施网络级联失效下的抗毁性分析

根据节点负载能力制定失效负载的重分配规则, 结合物流基础设施网络结构特征构建网络级联失效模型, 并分别从参数??、失效节点类型以及网络结构等角度对网络级联失效抗毁性展开分析. 仿真结果表明: 中转型节点的失效所带来的破坏性较一般类型节点大; 增大?? 值以及增加网络结构的复杂程度均可加强网络的抗毁性.

     

分簇无线传感器网络级联失效抗毁性研究

无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)级联失效对象多以对等平面结构为对象,但在现实情形中,多数无线传感器网络采用典型分簇结构进行数据采集与传递.因此,考虑分簇传感器网络中节点所拥有连接的异质性,引入感知负载与中继负载等概念,建立分簇级联失效模型,探讨分簇无标度网络和分簇随机网络的级联失效抗毁性能与模型关键参数之间的关联特征,并研究如何选取合适的簇头节点扩充容量达到抑制网络级联失效规模的目的.数值模拟与理论分析结果表明：分配系数A与网络级联失效性能正相关,簇头比例p与网络抗毁性能负相关.当调节参数α=1时,网络级联失效抗毁性能达到最优;当调节参数α<1时,选取簇-簇连接度较小的簇头节点扩充容量能够更为有效地提升网络级联失效抗毁性能;当调节参数α>1时,选取簇-簇连接度较大的簇头节点扩充容量抗毁性能提升效果更为明显;当调节参数α=1时,网络级联失效规模与簇头选取策略无关.     

城市交通网络的抗毁性研究

城市交通网络构成了一个典型的复杂网络。复杂网络的研究在过去几年得到了迅速发展,其中复杂网络的抗毁性是研究焦点之一。本文首先详细地介绍了当前复杂网络抗毁性研究的进展。最后,对考虑级联失效的城市交通网络抗毁性问题进行了讨论。     

考虑级联失效的复杂负载网络节点重要度评估

首先提出了一个基于负载重分配的复杂负载网络级联失效模型,与现有模型的区别在于:(1)针对每个节点定义了一个“过载函数”;(2)用节点权值演化代替网络拓扑结构的演化.在级联失效模型基础上,提出了考虑级联失效的复杂负载网络节点重要度评估方法,给出了节点重要度的新定义.该方法有助于发现网络中一些潜在的“关键节点”.最后的实验分析验证了该方法的有效性和可行性.     

不同冗余度下的网络级联失效仿真分析

为分析不同冗余度接入方式对多自治域网络在级联失效时的性能造成的影响,基于互联网的现实情况和多自治系统关联的特点,分析了不同冗余度下的多自治域网络拓扑结构,建立了多自治域网络级联失效模型,设立了级联失效评价指标,并对不同冗余度下的多自治域网络级联失效过程进行模拟仿真,分析级联失效的制约因素。结果表明：冗余度大的多自治域网络在级联失效发生时网络性能较好;发包率的增加会增大级联失效的规模。     

综合节点邻域信息下的物流网络级联失效模型构建及分析

级联失效对物流网络的安全运作具有重要影响。基于节点领域信息构建相应的级联失效模型, 分析研究物流网络的级联失效问题。数值仿真结果表明：较低的安全负载能力配置可很大程度上抵御级联失效的破坏; 重要度越大的节点的失效对网络的平均破坏程度越大; 节点平均度越大的网络结构对级联失效的抵御能力越强。这可为物流网络应急规划及应急控制研究提供理论指导。     

网络系统生存性分析研究*

在对网络攻击理论深入研究的基础上,通过建立攻击模型,构造攻击场景,对目标系统实施攻击测试,分析攻击对目标系统造成的危害和系统的可恢复性,判断其是否达到系统的生存性需求,并提出相应改进建议.     

面向级联失效的复杂网络动态增边策略

针对复杂网络级联失效现象,提出三种应对级联失效的动态增边策略：随机增边策略、最大介数增边策略和最大剩余容量增边策略。基于级联失效的ML模型,本文从容忍参数、初始负荷参数和增边成本三方面对不同增边策略的效果进行仿真研究。仿真结果表明：在三种仿真网络中,最大剩余容量增边策略效果和成本在总体上优于其余两种增边策略;增边策略在随机网络中效果最稳定,在小世界网络中效果不稳定;在较低的容忍参数时,各增边策略的效果随初始负荷参数的改变而产生较大的波动。     

地铁应对恐怖袭击时的人流模型及其建筑安全设计

地铁作为一种高风险建筑设施,面临着各种形式的恐怖威胁。文中分析了可能威胁到地铁运营安全的爆炸、生化及放射性袭击、纵火等主要恐怖活动,并从地铁设计、现行地铁设计规范、制度管理、设备设施等方面,给出了地铁应对恐怖袭击的解决方案。     

基于光纤通信网生存性分析模型的故障仿真平台设计

为了给网络优化提供决策分析工具,根据影响网络生存性的要素建立数学模型,并在计算机上搭建了网络故障仿真与分析平台.通过对网络链路和节点故障的仿真,分析其对通信业务的影响,根据业务保护原则生成多种应对预案.通过预案的优化,在实际网络运行中最大限度地减轻了故障对业务的影响.研究表明,该平台能够准确有效地进行网络故障仿真与生存性分析,为光纤通信网络的业务保护和网络优化提供科学依据.     

面向级联失效的加权网络负载容量非线性模型鲁棒性优化

在考虑网络负载容量关系的情况下,研究加权网络中的级联失效现象。提出了负载容量非线性模型,并针对模型参数的多目标优化问题,通过理论分析确定其影响因素。以级联失效前后网络连通性测度的比值作为鲁棒性测度,以网络容量与负载的比值平均数作为网络成本测度,采用基于拥挤距离排序的多目标粒子群优化算法(MOPSO-CD)对参数进行优化。最后通过在模拟网络和实际网络中进行的仿真比较,验证了优化后的负载容量非线性模型可以在有限的网络成本下更好地提高网络对级联失效的抵御能力。