基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法

技术特征：
1.基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：设计基于复杂网络的运输多层网络；步骤s2：设置运输多层网络的边权值和路由；步骤s3：设置运输多层网络的边容量和拥塞时间；步骤s4：将介数识别方法优化成路由识别方法；步骤s5：将接近中心性识别方法优化成单节点成本识别方法；步骤s6：基于拓扑结构，考虑运输多层网络自身的特性，综合路由识别方法和单节点成本识别方法，获得基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法；所述基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法中，节点周边连边的使用频率越高且节点运输物资到其它节点的成本越低，则所述节点越关键，公式为：其中，u
ij
表示运输多层网络中节点i和节点j间连边的使用频率，w
ij
表示运输多层网络中节点i运输物资到节点j的成本。2.根据权利要求1所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，所述路由识别方法中，在初始运输路由中节点周边连边的使用频率越高，则所述节点越关键。3.根据权利要求1所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，所述单节点成本识别方法将拓扑上的最短距离具象化为运输物资的最低成本路径，节点运输物资到其它节点的成本越低，则所述节点越关键。4.根据权利要求2所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，所述路由识别方法的公式为：其中，u
ij
表示运输多层网络中节点i和节点j间连边的使用频率。5.根据权利要求3所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，所述单节点成本识别方法的公式为：其中，w
ij
表示运输多层网络中节点i运输物资到节点j的成本。6.根据权利要求1所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，步骤s1中所述运输多层网络包括上层航空网络和下层铁路网络，所述上层航空网络为ba网络，所述下层铁路网络为空间网络。7.根据权利要求1所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，步骤s2中所述边权值为运输物资时，运输多层网络中各个连边对应的耗费成本。8.根据权利要求7所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，所述运输多层网络中，运输物资的路由寻址是基于弗洛伊德算法寻找运输成本最低的路线，公式如下：
w
i
→
j
＝(1-m)*min(t
i
→
j
) m*min(e
i
→
j
)其中，t
i
→
j
和e
i
→
j
分别表示运输物资从节点i到节点j的时间成本和经济成本，m表示经济成本在总成本中的占比。9.根据权利要求1所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，步骤s3中所述边容量正比于初始运输路由，公式如下：c
ij
∝
u
ij
其中，c
ij
表示运输多层网络的边容量，u
ij
表示初始运输路由中运输多层网络的节点i和节点j间连边的使用频率。10.根据权利要求1或8所述的基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，其特征在于，步骤s3中所述拥塞时间为发生在运输多层网络中存在连边的负载超出其容量的时间，公式如下：其中，l
ij
是节点i和节点j间连边的负载，t
ij
是节点i和节点j间运输物资在初始运输路由中的时间成本。

技术总结
本发明公开了一种基于复杂网络的运输多层网络关键节点识别方法，包括以下步骤：S1）设计基于复杂网络的运输多层网络；S2）设置运输多层网络的边权值和路由；S3）设置运输多层网络的边容量和拥塞时间；S4）将介数识别方法优化成路由识别方法；S5）将接近中心性识别方法优化成单节点成本识别方法；S6）基于拓扑结构，考虑运输多层网络自身的特性，综合路由识别方法和单节点成本识别方法，对基于复杂网络的运输多层网络的关键节点进行识别，识别中认为节点周边连边的使用频率越高、节点运输物资到其它节点的成本越低，则节点越关键。本方案考虑到运输多层网络自身的特性，适用于基于复杂网络的运输多层网络。络的运输多层网络。络的运输多层网络。


技术研发人员：夏永祥 王成旺
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/6/14