復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上交通擁塞與級(jí)聯(lián)失效的若干研究.pdf

1、經(jīng)過(guò)十五年的快速發(fā)展復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為“網(wǎng)絡(luò)的新科學(xué)”已經(jīng)深入到自然科學(xué)與工程的各個(gè)領(lǐng)域，并為人類認(rèn)識(shí)和改造現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)提供新的視角，因此一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。本文分析和研究了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)重要的動(dòng)態(tài)過(guò)程即交通擁塞和級(jí)聯(lián)失效，這兩方面工作在理論和實(shí)際應(yīng)用中都具有重要的價(jià)值。通過(guò)分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上影響交通擁塞的各種因素和研究對(duì)應(yīng)的路由策略，一方面我們可以更加深入全面地認(rèn)識(shí)和理解各種因素如何綜合起來(lái)影響網(wǎng)絡(luò)上交通傳輸過(guò)程;另一方面

2、這些研究成果可以指導(dǎo)人們采用更加有效的路由策略并設(shè)計(jì)和優(yōu)化現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的耦合互連機(jī)制。除此以外，現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)并不是彼此孤立而是相互聯(lián)系的。對(duì)互連網(wǎng)絡(luò)和相互依存網(wǎng)絡(luò)這兩種典型耦合網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)失效分析，一方面拓展了我們對(duì)耦合網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)特別是相依網(wǎng)絡(luò)的抗毀性;另一方面這些認(rèn)識(shí)可以應(yīng)用到實(shí)際中幫助我們優(yōu)化和設(shè)計(jì)具有更好魯棒性的耦合網(wǎng)絡(luò)。具體地，本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　1、在無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上提出了混合路由策略，該方法綜合利用了網(wǎng)絡(luò)的靜

3、態(tài)結(jié)構(gòu)特征和動(dòng)態(tài)交通信息。結(jié)果表明混合路由策略相較于最近提出的兩種路由策略具有更大的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量和更短的平均傳輸時(shí)間。
　　2、分析了互連網(wǎng)絡(luò)上的交通擁塞現(xiàn)象。結(jié)果表明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源按照節(jié)點(diǎn)利用率分配時(shí)，在減緩交通擁塞方面同配耦合遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于異配和隨機(jī)耦合方式并且同配耦合具有最佳的耦合概率;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的處理能力相同時(shí)，互連網(wǎng)絡(luò)的交通擁塞情況并不受耦合方式的影響。
　　3、分析了互連網(wǎng)絡(luò)上考慮交通負(fù)荷過(guò)載時(shí)的級(jí)聯(lián)失效。結(jié)果表明同

4、配耦合的魯棒性好于異配和隨機(jī)耦合方式，而且三種耦合方式下網(wǎng)絡(luò)都有各自對(duì)應(yīng)的最佳耦合概率。
　　4、分析了相互依存網(wǎng)絡(luò)上考慮交通負(fù)荷過(guò)載的級(jí)聯(lián)失效。結(jié)果表明相互依存關(guān)系使得耦合網(wǎng)絡(luò)較單一網(wǎng)絡(luò)的抗毀性變差，但耦合方式嚴(yán)重影響抗毀性變差的程度。具體來(lái)說(shuō)，無(wú)論對(duì)于隨機(jī)故障還是蓄意攻擊，相互依存的ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)都表現(xiàn)魯棒且脆弱性。而對(duì)于隨機(jī)故障，相互依存的BA無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)也表現(xiàn)魯棒且脆弱性，但對(duì)蓄意攻擊都是脆弱的。該研究成果使我們可以重新認(rèn)識(shí)相