[发明专利]级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法

权利要求书

1.一种级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取复杂网络中的节点和边，形成节点集合和边集合，根据所述节点集合和边集合构造复杂网络拓扑结构图作为研究对象；

步骤2，根据复杂网络中节点的初始负载、容量以及带有应急恢复机制的复杂网络系统在节点故障后的负载重分配过程，构建应急恢复机制下节点权重参数可调的复杂网络级联故障模型；

步骤3，通过所述复杂网络级联故障模型设计复杂网络在级联故障下的鲁棒性增强算法，用于增强带有应急恢复机制的复杂网络在级联故障下的鲁棒性。

2.根据权利要求1所述的级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法，其特征在于，所述应急恢复机制下节点权重参数可调的复杂网络级联故障模型具体包括：

节点i的初始负载用L_i(0)表示，所述复杂网络中的节点i的初始负载权重系数为其中β(β≥0)是一个可调权重参数，节点的初始负载L_i(0)与其初始负载权重系数成比例关系，将节点i的初始负载简化表示为

节点i最大承受负载的能力用节点的容量C_i表示，C_i与节点的初始负载成比例关系，C_i＝(1+T)L_i(0)，T(T＞0)是一个容量阈值；

在网络中的任意t时刻，利用节点i的负载L_i(t)并结合式T_i′＝L_i(t)/C_i-1，可以计算得到节点i的容量阈值T_i′；

若T_i′≤T成立，节点i处于正常状态；否则，节点i发生过载故障。

3.根据权利要求1所述的级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

在带有应急恢复机制的复杂网络中，给出级联故障下网络鲁棒性评估指标为关键容量阈值T_c；

给出级联故障下网络鲁棒性评估指标与网络权重参数之间的表达式；

给出级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络最优权重参数的求取算法，结合算法求取最优权重参数并调整网络中权重参数为使带有应急恢复机制的复杂网络在级联故障下鲁棒性达到最强。

4.根据权利要求3所述的级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法，其特征在于，所述关键容量阈值T_c与网络权重参数之间的表达式为：

其中，a(a＞0)为负载动态减少因子。

5.根据权利要求3所述的级联故障下具有应急恢复机制的复杂网络鲁棒性增强方法，其特征在于，在带有应急恢复机制的复杂网络中，设计级联故障下网络最强鲁棒性的最优关键容量阈值

且

其中，当θ＝β＜1时，