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基于Kolmogorov熵权的城市轨道交通网络节点重要度识别算法

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交通运输工程与信息学报 2024年第1期22卷 139-149页

作者：杨振珑黄文成法慧妍范成敬西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学系统科学与系统工程研究所成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

近年来,我国城市轨道交通系统中延误、破坏事件及运营故障等事故频发,事故站点大多客流量大且交通繁忙,因此识别城市轨道交通网络中的重要节点对于保证网络的正常运营具有重要意义。为更真实地反映现实世界城市轨道交通网络的实际情况,... 详细信息

近年来,我国城市轨道交通系统中延误、破坏事件及运营故障等事故频发,事故站点大多客流量大且交通繁忙,因此识别城市轨道交通网络中的重要节点对于保证网络的正常运营具有重要意义。为更真实地反映现实世界城市轨道交通网络的实际情况,本文首先基于复杂网络理论构建城市轨道交通网络模型;其次在网络拓扑指标的基础上,考虑车站自身属性及其周边区域环境对节点重要度的影响,构建城市轨道交通网络指标评价体系;然后基于混沌时间序列与混沌系统指标序列的共性,采用Kolmogorov熵权法计算指标权重,结合城市轨道交通网络指标数据得到城市轨道交通网络节点重要度排序;最后,通过成都地铁网络的实例研究结果表明:排序前10的关键车站均位于城市中心城区且皆为换乘站点。与信息熵权法结果进行对比发现,本文方法有8个共同的关键站点,且排序结果分布更集中、极端值更少、得分差距更小。研究成果有助于更好地理解城市轨道交通网络的结构特征,为预防事故、优化运营提供了重要理论依据。

关键词：城市交通城市轨道交通复杂网络节点重要度 Kolmogorov熵

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基于节点重要度的过程层网络交换机运维研究

云南电力技术 2024年第1期52卷 36-39,56页

作者：钱兵陈鹏殷怀统朱建艾朱美芬华宝桦范成刚黄金顺云南电网有限责任公司文山供电局云南文山663000

智能变电站依靠大量的交换机组网实现信息的交互,交换机出现故障时,将造成信息交互路径中断,导致保护装置、智能终端、测控装置等设备的功能失效。文章分析了典型智能变电站网络拓扑结构及其过程层网络特点,并利用节点重要度方法对过程... 详细信息

智能变电站依靠大量的交换机组网实现信息的交互,交换机出现故障时,将造成信息交互路径中断,导致保护装置、智能终端、测控装置等设备的功能失效。文章分析了典型智能变电站网络拓扑结构及其过程层网络特点,并利用节点重要度方法对过程层网络结构交换机的重要度进行分析,根据分析结果,结合现场运行情况,提出针对性的运维措施建议。

关键词：智能变电站过程层交换机节点重要度运维措施

基于图神经网络的机会网络节点重要度评估方法

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计算机研究与发展 2022年第4期59卷 834-851页

作者：刘琳岚谭镇阳舒坚南昌航空大学信息工程学院南昌330063 南昌航空大学软件学院南昌330063

机会网络(opportunistic network)是一种利用节点移动的相遇机会实现通信的自组织网络,机会式的通信方式导致其具有时变性与动态性,节点重要度的评估是研究机会网络信息传播的关键.提出一种基于图神经网络的机会网络节点重要度评估方法... 详细信息

机会网络(opportunistic network)是一种利用节点移动的相遇机会实现通信的自组织网络,机会式的通信方式导致其具有时变性与动态性,节点重要度的评估是研究机会网络信息传播的关键.提出一种基于图神经网络的机会网络节点重要度评估方法.将机会网络进行时间切片,对得到的机会网络单元采用聚合图建模,以表征网络信息;采用动态网络嵌入模型提取机会网络单元间的时序变化信息、拓扑结构信息,得到网络的动态属性特征;借助图神经网络(graph neural network,GNN)在图数据处理上的优势,获得网络动态属性特征与节点重要度之间的映射关系,实现节点重要度的评估.在3个真实机会网络数据集MIT,Haggle,Asturias-er上的实验结果表明:相比于时效介数(temporal betweeness,TB)方法、时效度(temporal degree,TD)方法、时效PageRank(temporal PageRank和f-PageRank)方法以及kshell-CN方法,该方法具有更快的消息传播速率和更大的消息覆盖范围,其SIR和NDCG@10指标更优.

关键词：机会网络节点重要度网络嵌入图神经网络消息传播速率

基于属性信息和结构特性的网络节点重要度研究

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第5期43卷 625-631页

作者：孔芝孙琦寇晓宇王立夫东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

现有的节点重要度排序方法大多只针对网络的拓扑结构进行研究,忽视了网络节点自身所包含的属性信息.然而这些属性信息至关重要,却广泛存在不完备性,这些不完备属性信息与节点的重要性密切相关.针对这一问题,提出一种基于优势粗糙集理论... 详细信息

现有的节点重要度排序方法大多只针对网络的拓扑结构进行研究,忽视了网络节点自身所包含的属性信息.然而这些属性信息至关重要,却广泛存在不完备性,这些不完备属性信息与节点的重要性密切相关.针对这一问题,提出一种基于优势粗糙集理论和TOPSIS方法的网络节点重要度分析方法,融合网络结构特性和节点属性信息,克服了单一从拓扑结构分析的局限.最后,将本文所提出的方法应用于微博社交网络中的用户重要度评价,并与其他方法进行比较,结果表明,该方法的排序结果对节点在属性信息和结构特性的重要性进行了较好的综合,能全面地体现出各节点的重要程度.

关键词：复杂网络节点重要度微博网络属性重要度结构重要度

基于复杂系统理论的电力通信耦合网络模型构建及节点重要度评估方法

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高电压技术 2022年第1期48卷 84-94页

作者：王子欣苗世洪郭舒毓殷浩然华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院电力安全与高效湖北省重点实验室武汉430074

配电物联网的快速发展,使得电力物理网与电力通信网耦合程度进一步增强。电力通信网单一故障会交叉影响到电力物理网乃至整个配电物联网的稳定运行,因此,开展电力通信网的节点重要度评估具有重要的理论和现实意义。首先,基于国内某配电... 详细信息

配电物联网的快速发展,使得电力物理网与电力通信网耦合程度进一步增强。电力通信网单一故障会交叉影响到电力物理网乃至整个配电物联网的稳定运行,因此,开展电力通信网的节点重要度评估具有重要的理论和现实意义。首先,基于国内某配电物联网试点城市配网拓扑,建立了包含环网柜、开闭所以及分支箱等元件的电力通信网模型;其次,计及电力物理网与电力通信网的耦合机理,基于复杂系统理论建立电力通信耦合网络模型;再次,结合基于复杂系统理论的电力通信网节点重要度评估指标集,提出基于正态云组合权重法与变权重系数的节点重要度评估机制,实现电力通信网节点重要度评估;最后,以国内某配电物联网试点城市配网为算例,建立通信网OPNET仿真模型,验证了该研究所提节点重要度评估方法的有效性。

关键词：电力通信网耦合模型节点重要度复杂系统理论正态云组合权重法 OPNET仿真

计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法

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电力自动化设备 2023年第2期43卷 74-81页

作者：吴振华边晓燕周波徐波林毅林伟伟上海电力大学电气工程学院上海200090 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350012

针对自然灾害导致的主动配电网连锁故障问题,提出了一种计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法,以实现对重要节点的持续供电。基于电力网络与电力通信网的耦合关系,以电力网络为基础网,构建分布式信息物理系统的网... 详细信息

针对自然灾害导致的主动配电网连锁故障问题,提出了一种计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法,以实现对重要节点的持续供电。基于电力网络与电力通信网的耦合关系,以电力网络为基础网,构建分布式信息物理系统的网络架构,并结合能量流与信息流二者的业务特征,通过主客观相结合的赋权方法得到耦合节点的重要度;基于全局信息发现模型,通过局部信息交换获取全局信息以完成孤岛划分模型输入参数的获取,满足灾后的通信需求;通过控制自动开关设备、分布式电源(DG)和储能的开关状态,将主动配电网划分为多个由DG或DG与储能协同供电的微电网,以实现等效恢复负荷的最大化。通过算例仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：主动配电网分布式信息物理系统孤岛划分信息-能量耦合节点重要度混合整数线性规划自然灾害

计及节点重要度协同知识模型的电力通信QoS路由策略

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电力系统保护与控制 2023年第6期51卷 45-53页

作者：熊小萍刘瑞蔡义明广西大学电气工程学院广西南宁530004

“双碳规划”下电网面临形态和功能的集约升级,区域内节点化、模块化特征愈加突出,亟需研究一种计及节点特性的路由算法,来保障通信网支撑能力。首先,依托节点的电网影响度和拓扑关系定义了重要度参数。其次,从状态转移、自适应搜索收... 详细信息

“双碳规划”下电网面临形态和功能的集约升级,区域内节点化、模块化特征愈加突出,亟需研究一种计及节点特性的路由算法,来保障通信网支撑能力。首先,依托节点的电网影响度和拓扑关系定义了重要度参数。其次,从状态转移、自适应搜索收敛控制等方面将重要度嵌入策略模型,引导路由优化方向。然后,引进参数知识模型挖掘优化问题的相关知识,协同重要度指导后续优化过程,降低了蚁群系统的参数敏感性。最后,通过仿真证明在满足服务质量(quality of service,QoS)前提下,策略模型计及节点重要度的知识型路由能快速收敛,并提供了良好而稳定的主备用路由性能。

关键词：电力通信网节点重要度 QoS路由策略知识模型群智能优化

基于有限关键节点及Wasserstein距离的配网拓扑识别

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中国电力 2024年第4期57卷 151-161页

作者：赵耀陈永江纪坤华王云上海电力大学电气工程学院上海200090 国网上海市电力公司上海200122

明确配电网结构是配电网最优潮流、安全评估、网络重建、故障定位的基础。针对现有配电网拓扑识别方法缺乏结合现有网络结构参数和潮流信息,仅通过量测数据来进行拓扑识别效率低的问题,提出一种基于有限关键节点及Wasserstein距离的配... 详细信息

明确配电网结构是配电网最优潮流、安全评估、网络重建、故障定位的基础。针对现有配电网拓扑识别方法缺乏结合现有网络结构参数和潮流信息,仅通过量测数据来进行拓扑识别效率低的问题,提出一种基于有限关键节点及Wasserstein距离的配电网拓扑识别方法。首先,利用子空间扰动模型证明配网拓扑变化时,可以利用有限的关键节点来进行拓扑识别,基于熵值法的混合K-Shell算法引入影响度概念,通过影响度与节点电气距离得出节点的重要度,确定配电网拓扑结构中的关键节点。其次,基于密度的噪声应用聚类算法通过电压、电流、有功、无功等4个特征来进行节点的聚类,将其他节点与关键节点进行类别归属,再结合Wasserstein距离得出节点间的连接关系从而得出配电网的拓扑结构。最后,通过IEEE 33节点算例和某小区实例,验证该方法的有效性。该方法极大地提高配电网拓扑识别效率与正确率,实现了配网拓扑结构的动态识别。

关键词：配网拓扑识别子空间扰动模型节点重要度关键节点 Wasserstein距离

复杂网络视角下的中欧海铁运输网络重要节点识别研究

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计算机工程与应用 2024年

作者：康欢欢张玉召石古乐兰州交通大学交通运输学院

中欧海铁运输网络是“一带一路”建设的重要基础，研究中欧海铁运输网络的结构特性，确定出该运输网络的重要节点对于保障国际产业链、供应链安全具有重大意义。首先建立中欧海铁运输网络拓扑模型分析其拓扑特性，进而构建节点重要度评... 详细信息

中欧海铁运输网络是“一带一路”建设的重要基础，研究中欧海铁运输网络的结构特性，确定出该运输网络的重要节点对于保障国际产业链、供应链安全具有重大意义。首先建立中欧海铁运输网络拓扑模型分析其拓扑特性，进而构建节点重要度评价体系，结合熵值法与主成分分析法计算节点重要度并进行排序，最后依据重要度排序结果删除节点，并分析网络各项参数的变化趋势。研究表明：中欧海铁运输网络具有无标度特征与小世界特性，依据节点重要度排序删除前40个节点后，网络的各项参数大幅度变化，节点重要度计算方法得到验证。结论显示：中欧海铁运输网络具有节点间联系密切、线路密集的特点，节点重要度计算也不能仅依据度值等单一指标，将节点重要度排序前40的节点界定为该运输网络的重要节点。

关键词：多式联运复杂网络节点重要度重要节点网络性能