無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂苾?yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是由錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的大量節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，具有足夠復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征?，F(xiàn)實(shí)世界中有許多符合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特征的網(wǎng)絡(luò)。本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和無(wú)標(biāo)度模型，對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)和交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)淇刂蒲芯浚饕芯砍晒缦?
　　(1)基于無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征，發(fā)現(xiàn)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)自身的通信機(jī)制等具有復(fù)雜特性，但冪律特征不明顯。為構(gòu)造無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，引入并設(shè)計(jì)無(wú)線多射頻節(jié)點(diǎn)，為網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)滿(mǎn)足無(wú)標(biāo)度特征的可能性。仿真實(shí)驗(yàn)表明部分多射頻節(jié)點(diǎn)可以有效建立長(zhǎng)

2、程連接，從而使無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)提高吞吐量、增加連通性等。
　　(2)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)比一般網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的容錯(cuò)性。對(duì)于(1)中構(gòu)建的無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，多射頻節(jié)點(diǎn)具備無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中“重要節(jié)點(diǎn)”的特征。以網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性為切入點(diǎn)，研究了無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵與度分布指數(shù)以及之間的關(guān)系，進(jìn)而提出了流和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵等概念。同時(shí)，對(duì)無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行量化與評(píng)估。
　　(3)為通過(guò)實(shí)現(xiàn)全局的拓?fù)淇刂贫岣邿o(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的魯棒性，綜合主動(dòng)與被動(dòng)的拓?fù)淇刂?/p>

3、方法、微觀節(jié)點(diǎn)層面與宏觀系統(tǒng)層面，設(shè)計(jì)并提出基于多射頻無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂撇呗浴Ｔ摽刂撇呗砸跃W(wǎng)絡(luò)全局的連通等為性能指標(biāo)，通過(guò)單個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)行為來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該控制策略提高了網(wǎng)絡(luò)連通性，降低了平均路由長(zhǎng)度。
　　(4)以對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與控制需求為主線，考慮一個(gè)一般性的目標(biāo)區(qū)域覆蓋問(wèn)題，將其歸結(jié)于一個(gè)多目標(biāo)非線性規(guī)劃模型。利用多射頻節(jié)點(diǎn)組建一個(gè)自組織無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特性，提出虛擬力導(dǎo)向

4、的小生境蟻群優(yōu)化算法。進(jìn)而從全局角度考慮一種控制策略，使虛擬力作用按既定的約束與小生境蟻群優(yōu)化算法實(shí)時(shí)更新，從而優(yōu)化控制鏈路，達(dá)到覆蓋控制的目的。
　　(5)路網(wǎng)中的交通事件的演化是“局部之和大于整體”的典型表現(xiàn)，是一種復(fù)雜系統(tǒng)的涌現(xiàn)過(guò)程。為闡明其機(jī)理，構(gòu)建了交通事件要素網(wǎng)絡(luò)，提出了安全評(píng)估模型框架。在此框架下，結(jié)合(2)中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵的理論，定義了面向交通事件的安全評(píng)估網(wǎng)絡(luò)安全熵和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵，進(jìn)而提出了對(duì)于交通事件的評(píng)判與控制