專利名稱：考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，本發(fā)明主要用于道路交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的評估中。
背景技術(shù)：
節(jié)點重要度用于描述道路交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點在交通運輸網(wǎng)絡(luò)中所起的作用和所處的地位。交通網(wǎng)絡(luò)是社會經(jīng)濟活動的基礎(chǔ)設(shè)施，是交通運輸?shù)牡讓泳W(wǎng)絡(luò)，交通網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，是小世界網(wǎng)或無標度網(wǎng)。小世界網(wǎng)對惡意攻擊具有一定耐受性。然而無標度網(wǎng)具有“魯棒且脆弱”特性，即在隨機攻擊中，即使大多數(shù)節(jié)點被破壞，剩余網(wǎng)絡(luò)仍可能組成一個完整的集群并保持連通性；在選擇性攻擊中，少數(shù)關(guān)鍵節(jié)點的失效就可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，對交通網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點重要度進行測算是一項非常有意義的工作，通過節(jié)點重要度測算找出“關(guān)鍵節(jié)點”，一方面可以通過一些交通管制措施重點疏導(dǎo)這些“關(guān)鍵節(jié)點”的交通流來提高整個交通網(wǎng)絡(luò)的可靠性，另一方面也可以通過一些交通措施保護這些“薄弱環(huán)節(jié)”，以避免這些“薄弱環(huán)節(jié)”被損毀或被堵塞，因為這些“薄弱環(huán)節(jié)”一旦被損毀，將造成整個交通網(wǎng)絡(luò)癱瘓的后果。到目前為止，節(jié)點重要度的測算方法已經(jīng)形成了三類方法，即1)基于節(jié)點重要度與社會經(jīng)濟、客貨運輸量關(guān)聯(lián)關(guān)系的確定方法。其基本思路是通過社會經(jīng)濟特征、運輸集散分析，運用多個指標來綜合評價節(jié)點的重要程度，該方法常用于交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。2)節(jié)點重要性等價于顯著性的確定方法?；舅悸肥菑木W(wǎng)絡(luò)中尋找某種有用的屬性信息來凸現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的差異，即充分地反映出節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的位置特性，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的顯著性進行“放大”來定義節(jié)點重要性。度量節(jié)點重要性的指標主要有度、接近度、介數(shù)、 凝聚度、信息、特征向量和累計提名等。3)節(jié)點重要性等價于破壞性的確定方法?；舅悸肥峭ㄟ^度量節(jié)點(集)被刪除后對網(wǎng)絡(luò)連通破壞程度的大小確定節(jié)點重要度。對網(wǎng)絡(luò)連通破壞程度越大，說明被刪除節(jié)點(集)越重要?，F(xiàn)狀研究中，第一類方法僅從道路網(wǎng)絡(luò)外部適應(yīng)性出發(fā)確定節(jié)點重要度，未考慮交通網(wǎng)絡(luò)自身的拓撲結(jié)構(gòu)及其動力學行為是指節(jié)點或路段失效傳播的機理、節(jié)點失效與交通需求的關(guān)系等。第二、三類方法從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)出發(fā)確定節(jié)點重要度，幾乎均假設(shè)節(jié)點失效是相互獨立的，沒有考慮網(wǎng)絡(luò)動力學行為，沒有考慮網(wǎng)絡(luò)上的負載；沒有考慮出行網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點重要度的影響，也就是忽略了道路網(wǎng)絡(luò)的外部適應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，該考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法能準確計算所有節(jié)點的重要度，并按重要度對節(jié)點排序，尋找關(guān)鍵節(jié)點，為應(yīng)對交通系統(tǒng)的蓄意攻擊提供依據(jù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，以雙層網(wǎng)絡(luò)作為交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度測算的基礎(chǔ)；所述的雙層網(wǎng)絡(luò)的下層網(wǎng)絡(luò)為道路網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點代表交叉口，邊代表連接交叉口的路段；上層網(wǎng)絡(luò)為出行網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為出行的出發(fā)地和目的地，邊代表節(jié)點間的相互聯(lián)系用節(jié)點間的連線表示，反映節(jié)點間的出行距離；具體步驟為步驟1 根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)確定出行網(wǎng)絡(luò)各邊的初始容量；用出行時間來描述邊的狀 態(tài)，
權(quán)利要求
1.一種考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，其特征在于，以雙層網(wǎng)絡(luò)作為交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度測算的基礎(chǔ)；所述的雙層網(wǎng)絡(luò)的下層網(wǎng)絡(luò)為道路網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點代表交叉口，邊代表連接交叉口的路段；上層網(wǎng)絡(luò)為出行網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為出行的出發(fā)地和目的地，邊代表節(jié)點間的相互聯(lián)系用節(jié)點間的連線表示，反映節(jié)點間的出行距離；具體步驟為步驟1 根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)確定出行網(wǎng)絡(luò)各邊的初始容量；用出行時間來描述邊的狀態(tài)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，其特征在于，測算所有節(jié)點重要度的過程為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，其特征在于，交通分配方法可選擇采用采用用戶均衡方法或隨機用戶均衡方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法，以雙層網(wǎng)絡(luò)作為交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度測算的基礎(chǔ)；所述的雙層網(wǎng)絡(luò)的下層網(wǎng)絡(luò)為道路網(wǎng)絡(luò)，上層網(wǎng)絡(luò)為出行網(wǎng)絡(luò)；具體步驟為步驟1根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)、出行網(wǎng)絡(luò)確定道路網(wǎng)絡(luò)各邊的初始容量；用出行時間描述邊的狀態(tài)，邊的容量變化規(guī)律為步驟2測算道路所有節(jié)點重要度，級聯(lián)失效后網(wǎng)絡(luò)的阻塞程度指標J越大，該節(jié)點越重要。該考慮級聯(lián)失效的交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度的測算方法能準確計算所有節(jié)點的重要度，并按重要度對節(jié)點排序，尋找出關(guān)鍵節(jié)點。
文檔編號G08G1/00GK102270388SQ20111014905
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者況愛武, 王正武 申請人:王正武