《複雜耦合網路上相繼故障建模及保護策略研究》是依託東北大學，由王建偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜耦合網路上相繼故障建模及保護策略研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王建偉
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
具有異質多網耦合特性的複雜關鍵基礎設施網路上的相繼故障建模問題，是應對突發事件應急管理中網路上災害預防問題重要的理論基礎。本課題以有效控制相繼故障在耦合網路上蔓延為目標，從耦合網路角度出發，通過構建的耦合網路上的相繼故障模型，研究預防和控制相繼故障的有效策略，並構建最優的抵制相繼故障的耦合網路架構。主要研究內容：（1）基於現實系統中耦合網路實際背景的分析，構建複雜系統多網耦合模型；（2）在多網耦合理論模型基礎上，分析耦合網路上的相繼故障動力學演化機制，構建複雜耦合網路上的相繼故障模型；（3）對耦合網路上隨機故障和故意襲擊下導致的相繼故障傳播過程進行仿真分析，並提出有效預防和控制相繼故障的整體及局部措施；（4）研究低成本、高魯棒性的耦合網路架構的構建方法。本課題的研究對預防大規模故障在耦合網路中的迅速蔓延，提高耦合網路的可靠性，防止相繼故障可能導致的災難性後果，具有十分重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
具有異質多網耦合特性的複雜關鍵基礎設施網路上的相繼故障建模問題，是應對突發事件應急管理中具有連鎖特性的災變預防亟需解決的關鍵基礎性課題。針對這一課題，我們以有效控制相繼故障在耦合網路上蔓延為目標，從耦合網路角度出發，通過構建的耦合網路上的相繼故障模型，研究了預防和控制相繼故障的有效策略。主要完成的工作包括：提出了一種新的保護超負荷節點的有效緩解策略；提出了一種新的預防和控制相繼故障蔓延的有效策略；在新的相繼故障模型基礎上，提出了一種額外負荷重新再分配的緩解策略方法；考慮網路中存在的兩種類型節點，提出了一種新的相繼故障模型，並套用到Internet網路中；在相互依賴耦合網路上，提出了一種新的二階段級聯故障演化模型；依據相互依賴耦合網路間少量的關聯邊，提出了一種增強耦合網路魯棒性的方法；在超負荷邊具有一次可調節負荷能力的限制條件下，提出了一種簡單而又有效的控制相繼故障蔓延的方法；依據一種最脆弱節點的鄰居節點的重連機制，提出了一種增強網路魯棒性新方法；定義了節點輻射圈的概念，並基於輻射圈提出了一種新的節點初始負荷的定義方法；提出了動態調整負荷的控制相繼故障蔓延的有效緩解策略；考慮耦合網路間的耦合強度，提出了新方法定義相互依賴網路上節點的初始負荷，並構建了一種新的相繼故障模型；給出了耦合網路邊相繼故障模型的整體保護策略。提出的若干模型及保護策略方法都能夠較好地套用到實際的關鍵基礎設施耦合網路中。自2012年以來，在本課題資助下以第一作者發表SCI論文13篇，其中在中科院一區期刊Nonlinear Dynamics上發表論文2篇、JCR一區期刊Safety Science發表論文1篇，JCR一區期刊Journal of Network and Computer Applications發表論文1篇，JCR二區期刊Complexity發表論文1篇，JCR二區期刊Physica A發表論文3篇，JCR三區期刊International Journal of Modern Physics C發表論文3篇，JCR四區期刊Modern Physics Letters B發表論文2篇，國家自然科學基金委管理學部認定的A級期刊1篇。
