一種電力通信網節點重要度計算方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力通信網節點重要度計算方法，屬于電力通信網技術領域。該方法包括：依據實際網絡架構，構建電力通信網絡拓撲模型；計算電力通信網運行業務的重要度；對電力通信網鏈路上承載的業務種類及其重要度進行量化，將量化值以權值的形式引入到計算自然連通度的鄰接矩陣之中，得到加權鄰接矩陣；計算電力通信網絡的加權自然連通度；通過比較各個節點依次失效后所得網絡拓撲子圖的加權自然連通度與原圖加權自然連通度的變化，獲得各個節點的重要度。本發明提供的節點重要度計算方法綜合考慮了節點的網絡拓撲特性及電力業務特性，更具有實際意義。且算法計算形式簡潔，適用于節點規模較大的電力通信網絡。
【專利說明】
-種電力通信網節點重要度計算方法
技術領域
[0001] 本發明設及電力通信領域，具體設及一種電力通信網節點重要度計算方法。
【背景技術】
[0002] 電力通信網是電力系統的重要組成部分，其可靠性和安全性對電力系統安全、高 效運行具有重要意義。通信節點是電力通信網絡的核屯、元素，承擔著上、下業務及業務轉發 的功能。通信節點在實際網絡中的位置不同，其重要性也存在著明顯的差異，通常情況下， 網絡核屯、位置的節點重要性較高。如果網絡的核屯、節點遭到破壞，網絡的可靠性隨即降低， 甚至導致大面積通信中斷。對通信網節點重要度進行識別，挖掘電力通信網中的重要節點 并重點進行保護，可W提高整個網絡的可靠性和抗毀性，進而保證電網的穩定可靠運行。同 時研究節點對于網絡實際狀態的影響程度，也可W為電力通信網可靠性分析提供更具實際 意義的參考。
[0003] 隨著智能電網的建設，電力通信網結構愈加復雜，電力業務種類與數量不斷增多。 電力通信網中節點重要程度不僅與復雜的網絡連接拓撲結構直接相關，且承擔的業務的安 全等級、服務質量及業務數量密切相關。目前融合業務和網絡拓撲的節點重要度計算方法 通常將電力業務重要度作為計算點權的重要參數，通過網絡凝聚度將節點在業務層和物理 拓撲層的重要性進行融合W實現節點重要度的計算。該方法在典型業務重要度的取值上采 用層次分析法，對主觀不確定性無法控制，因此該方法存在一定的不足，同時在算法實現中 在每次節點收縮操作后需要重新用Floyd算法計算最短路徑矩陣，在節點數量較多的情況 下，算法難W滿足實用性需求。
[0004] 節點重要度的評估源于節點失效對網絡造成的破壞程度，可W通過度量網絡冗余 路徑的變化衡量運種破壞結果，而運個指標可W通過自然連通度的計算來表示。自然連通 度作為一種網絡抗毀性測度，通過計算網絡中不同長度閉環數目的加權和，體現網絡中替 代途徑的冗余性，通過網絡中備選路由的冗余性反映網絡性能。自然連通度在數學形式上 表示為一種特殊形式的平均特征根，可W從網絡鄰接矩陣特征譜直接導出，因此具有明確 的物理意義和簡潔的數學形式。由于自然連通度的計算復雜度較低，在網絡中節點數目較 多時可W方便的得到計算結果。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種電力通信網節點重要度計算方法，該 方法采用加權自然連通度綜合體現節點的拓撲特性及電力業務特性，能夠客觀的對節點重 要度進行計算并排序，具有明顯的低復雜度特點。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0007] -種電力通信網節點重要度計算方法，包括如下步驟：
[000引S1根據電力通信網的實際架構建立電力通信網的網絡拓撲模型，并構建相對應的 鄰接矩陣；
[0009] S2計算所述電力通信網的業務重要度：
[0010] 2.1)取若干特征指標構成特征指標集，根據電力通信網中各類業務對所選取的特 征指標的不同要求，將各類業務構成的業務集的重要性映射成重要值序列；
[0011] 2.2)通過重要值序列計算各類業務在特征指標集中各個特征指標下的相對重要 值矩陣；
[0012] 2.3)對每類業務在所有特征指標下的相對重要值矩陣進行求和，得到每類業務對 應的綜合相對重要值矩陣；
[0013] 2.4)對每類業務在步驟2.3)得到的綜合相對重要值矩陣的行向量元素進行求和， 得到每類業務對業務集中其他所有種類業務的綜合相對重要度之和；
[0014] 2.5)對步驟2.4)中計算得到的每類業務對業務集中其他所有種類業務的綜合相 對重要度之和進行歸一化處理，并映射到區間[X，l]上，得到每類業務的重要度，其中〇<X <1;
[0015] S3將鏈路上運行的各類業務的數目與步驟S2中計算得到其業務重要度的乘積的 和作為鏈路量化值，對鏈路承載的業務進行量化，將所述鏈路量化值W權值的形式引入到 鄰接矩陣之中，得到加權鄰接矩陣；
[0016] S4計算電力通信網的加權自然連通度；
[0017] S5通過比較各個節點依次失效后所得網絡拓撲子圖的加權自然連通度與原圖的 加權自然連通度，獲得節點重要度。
[0018] 需要說明的是，所述步驟S1的具體如下：
[0019] 依據所述電力通信網的實際架構，構建相對應的網絡拓撲模型，所述網絡拓撲模 型包括節點和鏈路，所述節點個數為N，所述鏈路個數為M，則所述網絡拓撲模型用圖G描述 如下：
[0020] g=(V，E);
[0021] 其中V= {VI，V2，···，vn}表示節點集合，其中每個節點表示電力通信網中的電力通 信設備，因此V即為電力通信設備集合;6={61，62，-'，6?}表示邊的集合，所述邊表示電力通 信設備之間的鏈路；
[0022] 相應的鄰接矩陣A(G) = [au]中的元素 au定義如下：
[0023]
[0024] 需要說明的是，所述步驟2.1)中，記特征指標集為9=^1}(1 = 1，2，-，，〇，1^為特 征指標集中特征指標總數目；根據業務對所選取的特征指標的不同要求，將業務集B={bk} 化=1，2，···，Κ)的重要性映射成重要值序列{31^}￡{1，2，-，，51}，其中1(為業務集中業務種 類的總數目；Sk讀示業務bk在特征指標qi下的重要度值，其中Si由業務集在特征指標qi下的 差異程度決定，其數值表示業務集B對特征指標qi有Si種不同的要求。
[0025] 需要說明的是，所述步驟2.2)中，通過重要值序列^^}計算各類業務61^化=1， 2, ···，!〇在各個特征指標qi(l = l，2,…，L，L為所選特征指標總數目）下的相對重要值矩陣 如下：
[00%]業務bk在特征指標qi下的相對重要值矩陣下式計算：
[0027]
[002引其中，項表示在特征指標qi下業務bk相對于業務bj (j = 1，2，…，Κ且辛k，Κ為業務 集中的業務種類總數目）的重要程度;在特征指標qi下業務bk相對于業務b撕重要程度分為 Si+1個等級，分別用數值(0，1/51，2/51，-|，1)來表示，數值越大表示重要程度越高，且表示 重要程度的數值與Si有關，即業務集在特征指標qi下的差異程度越大，劃分出的重要度等級 越多，評價業務重要度值時更加合理準確；區間劃分依據是Ski與3扣的比值;Ski表示業務bk 在特征指標qi下的重要度值，表示業務bj在特征指標qi下的重要度值，Si由業務集在特征 指標qi下的差異程度決定，其數值表示業務集B對特征指標qi有Si種不同的要求。
[0029] 需要說明的是，所述步驟2.3)中，對每類業務bk在所有特征指標下的相對重要值 矩陣^14'^進行求和，得到業務61<的綜合相對重要值矩陣〔1^，其中矩陣〔1^的元素〇^通過下式 計算：
[0030]
[0031] 其中，L為特征指標集發熱特征指標總數目；j = l，2,…，K且辛k，K為業務集中業務 種類總數目；嗦'嗦示在特征指標qi下業務bk相對于業務b撕重要程度，即特征指標qi對應 的相對重要值矩陣護*1''的元素，CW表示業務bk相對于業務bj在所有指標特征下的綜合相對 重要值。
[0032] 需要說明的是，所述步驟2.4)的具體方法為:對業務bk的綜合相對重要值矩陣Ck的 行向量元素進行求和，得到業務bk對業務集中其他所有業務的綜合相對重要度之和：
[0033]
[0034] K為業務集中業務種類總數目，CW為業務bk的綜合相對重要值矩陣Ck的元素。
[0035] 需要說明的是，所述步驟2.5)的具體方法為：
[0036] 記業務bk對業務集中其他所有業務種類的綜合相對重要度之和為Ck，則業務bk的 重要度化：
[0037]
[0038] X取值過大則業務之間重要度差別過小，會使得業務的區分度過低，因此取X = 0.1，將重要度最大值與最小值的距離設定為10倍;K為業務集中業務種類總數目。
[0039] 需要說明的是，所述步驟S3中，記加權鄰接矩陣為H(G)，H(G)的元素 hij表示節點Vi 與節點vj所連鏈路上承載業務的量化值，i，je{l，2，…，N}，N為網絡拓撲模型中節點總數； hij通過下式計算：
[0040]
[0041] Mu表示節點vi與節點V非片連鏈路上運行業務種類總數，Qk表示業務bk的重要度值， Pi jk表示節點Vi與節點Vj所連鏈路上業務bk的數量。
[0042] 需要說明的是，所述步驟S4中，電力通信網絡的加權自然連通度通過下式計算：
[0043]
[0044] 其中?(巧為所述電力通信網的加權自然連通度，、(G)為第j個節點對應的加權鄰 接矩陣H(G)的特征值，N為網絡拓撲模型中節點的總數。
[0045] 需要說明的是，所述步驟S5的具體方法如下：
[0046] 令G-Vi代表節點VI失效后所得電力通信網絡拓撲子圖，由于自然連通度關于添加 邊和移除邊是嚴格單調的，因此假設節點失效是與該節點連接的所有鏈路均失效，通過下 式計算電力通信網絡拓撲子圖G-Vi的加權自然連通度：
[0047]
[004引其中；為節點VI失效后的電力通信網絡拓撲子圖的加權自然連通度，、(G- VI)為該拓撲子圖第j個節點對應的加權鄰接矩陣的特征值，Ν為網絡拓撲模型中節點總數；
[0049]當網絡節點失效時，電力通信網絡抗毀性下降，網絡運行業務受到影響，加權自然 連通度值減少;通過比較各個節點VI依次失效后所得網絡拓撲子圖的加權自然連通度與原 圖加權自然連通度的變化得到節點重要度，如下式所示：
[(K)加 ]
[0051] 其中η是節點VI的歸一化重要性，^權；)表示原始網絡拓撲模型圖G的加權自然連 通度，3(伊-.i',)是圖G-vi的加權自然連通度。
[0052] 本發明的有益效果在于:本發明提供的節點重要度計算方法綜合考慮了節點的網 絡拓撲特性及電力業務特性，更具有實際意義。業務重要度的計算方法W客觀指標要求替 代專家主觀評分，消除評價結果中的主觀不確定性。且本發明提供算法計算形式簡潔，適用 于節點規模較大的電力通信網絡。
【附圖說明】
[0053] 圖1是本發明的流程圖；
[0054] 圖2是本發明的實例的網絡拓撲結構示意圖；
[0055] 圖3是電力通信網的重要度計算流程圖。
【具體實施方式】
[0056] W下將結合附圖對本發明作進一步的描述，需要說明的是，本實施例W本技術方 案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍并不限于本實 施例。
[0057]如圖1所示，一種電力通信網節點重要度計算方法包括如下步驟：
[005引步驟1:建立電力通信網的網絡拓撲模型：
[0059] 所述網絡拓撲模型包括節點和鏈路，所述節點個數為N，所述鏈路個數為M，則所述 網絡拓撲模型用圖G描述如下：
[0060] g=(V，E);
[0061 ]其中V= {VI，V2，···，vn}表示節點集合，其中每個節點表示電力通信網中的電力通 信設備，因此V即為電力通信設備集合;6={61，62，-'，6?}表示邊的集合，所述邊表示電力通 信設備之間的鏈路；
[0062] 相應的鄰接矩陣A(G) = [au]中的元素 au定義如下：
[0063]
[0064] 如圖2所示，W某電力通信網局部網絡為例，進行仿真驗證。該拓撲結構包含14個 節點和16條鏈路，其中1號節點為省級調度中屯、（中調），13號節點為地區調度中屯、(地調）， 14號節點為220kV變電站，其余節點均為500kV變電站，2號、5號和7號節點為匯聚節點。
[0065] 圖G的鄰接矩陣表示如下：
[0066]
[0067] 步驟2:計算電力通信網業務重要度，流程如圖3所示。
[0068] 電力通信網運行中承載的不同業務重要度也不同，業務重要度是業務發生中斷或 缺陷的情況下對電網的危害程度，危害程度越高，業務重要度越高。電力業務重要度作為電 力業務特征的描述方法是評價多種電力業務下電力通信網絡整體性能的基本依據。本發明 采用特征指標評價法替代專家主觀打分對電力業務重要度進行評價，選取特征指標，計算 業務重要度。
[0069] 選取特征指標集Q={qi}(l = l，2,…，L)，根據業務對所選取的特征指標的不同要 求，將業務集8=化1^化=1，2，-，，1〇的重要性映射成重要值序列{3^}，31^表示業務61^在特 征指標qi下的重要度值。{31^}￡{1，2，一，51}，其中51由業務集在特征指標91下的差異程度 決定，其數值表示業務集B對指標qi有Si種不同的要求。通過重要值序列{ski}可W計算每類 業務bk在特征指標qi下的相對重要值矩陣的元素 df i:
[0070]
[0071] 其中，>表示在特征指標qi下業務bk相對于業務b非勺重要程度。在特征指標qi下 業務bk相對于業務bj的重要程度分為Si+1個等級，分別用數值(0，1/51，2/51，-，，1)來表示， 數值越大表示重要程度越高。且表示重要程度的數值與Si有關，即業務集在特征指標qi下的 差異程度越大，劃分出的重要度等級越多，評價業務重要度值時更加合理準確。區間劃分依 據是Ski與3川的比值。
[0072] 對特征指標集中所有指標下的業務相對重要值矩陣(：/"'>進行求和，得到綜合相對 重要值矩陣Ck，其中矩陣Ck的元素 CW通過下式計算：
[0073]
[0074] 對綜合相對重要值矩陣Ck的行向量元素進行求和，得到業務bk對業務集中其他所 有業務的綜合相對重要度之和：
[0075]
[0076] 對Ck進行歸一化處理，并映射到區間[X，1 ]上，得到業務bk的重要度Qk:
[0077]
[0078] 其中，取X = 0.1,將重要度最大值與最小值的距罔設走為10倍。
[0079] 根據電力技術領域生產運行相關規定選取典型電力業務、特征指標及要求如表1 所示：
[0080] 表 1
[0081]
[0083] 由上述計算方法及上表計算所得業務重要度評價結果如表2所示：[0084] 表 2
[0082]
[0085]
[0086] 步驟3:對鏈路承載的業務進行量化，將量化值W權值的形式引入到鄰接矩陣之 中，計算加權鄰接矩陣H(G):
[0087] 加權鄰接矩陣H(G)的元素 hu表示節點VI與節點vj所連鏈路上承載業務的量化值。 hij通過下式計算：
[008引
[0089] Mu表示節點VI與節點vj所連鏈路上運行業務類別總數，Qk表示業務bk的重要度值， 01北表示鏈路上運行的業務bk的數目。圖2所示電力通信網絡拓撲結構鏈路上各類業務的分 布情況如表3所示：
[0090] 表 3
[0091]
[OOM]步驟4:計算電力通信網絡的加權自然連通度：
[0096] 計算靜態拓撲連接中節點的重要度通常是考慮節點刪除前后網絡連通狀況的變 化情況，將節點的重要性等價于該節點被刪除后對網絡的破壞性。節點失效對網絡拓撲造 成的破壞程度可W通過多個方面衡量，本發明采用對網絡中替代途徑冗余性的影響衡量節 點失效對網絡的破壞結果。
[0097] 本發明中采用自然連通度來度量網絡中替代途徑的冗余性。自然連通度從拓撲層 分析了節點對于網絡通信能力的影響度，能夠合理反映節點在拓撲層的重要程度。本發明 利用基于業務層分析得到的加權鄰接矩陣，給出電力通信網加權自然連通度的定義。所述 電力通信網絡拓撲圖G的加權自然連通度計算公式如下：
[009引
[0099] 其中1(巧為網絡圖G的加權自然連通度，Aj(G)為第j個節點對應的加權鄰接矩陣Η (G)的特征值。
[0100] 所述電力通信網絡拓撲圖G的自然連通度計算公式如下：
[0101]
[0102] 其中1的)為圖G的自然連通度，λ/j(G)為第j個節點對應的鄰接矩陣A(G)的特征 值。
[0103] 步驟5:計算節點VI失效后網絡的加權自然連通度：
[0104] 令G-Vi代表節點VI失效后所得電力通信網絡拓撲子圖。由于自然連通度關于添加 邊和移除邊是嚴格單調的，因此本發明假設節點失效是與該節點連接的所有鏈路均失效， 即節點失效是指將加權鄰接矩陣中該節點所在行元素與列元素置零。通過下式計算電力通 信網絡拓撲子圖G-Vi的加權自然連通度：
[0105]
[0106] 其中為σ - V，,)為網絡的加權自然連通度，、(G-Vi)為節點Vi失效后的電力通信網絡 拓撲子圖加權鄰接矩陣的特征值。
[0107] 步驟5:計算節點VI的重要度：
[0108] 當網絡節點VI出現故障，即與該節點相連所有鏈路均失效時，網絡中剩余節點通 信路徑必然遭到影響，全網絡備選路由的冗余性下降，由于保留了原節點，因此在節點總數 不變的條件下，加權自然連通度隨之下降，同時加權自然連通度的下降也能夠體現失效節 點對網絡運行業務的影響。加權自然連通度的值下降的越多，表明該節點對整個網絡的影 響越大。通過比較網絡加權自然連通度的值，可W得到節點跨層融合重要度，從而判斷電力 通信網絡中任意兩個節點的相對重要性。
[0109] 所述電力通信網絡節點VI跨層融合重要度計算公式如下：
[0110]
[0111] 其中η是節點VI的歸一化重要度，表示原始網絡拓撲圖G的加權自然連通度， 馬護-心)是圖G-Vi的加權自然連通度。η的值越大，節點重要程度越高。
[0112] 通過比較各個節點依次失效后所得網絡拓撲子圖的自然連通度與原圖自然連通 度，可W得到拓撲層節點重要度。所述電力通信網絡拓撲層節點重要度計算公式如下：
[0113]
[0114]其中r'l是節點vi的歸一化拓撲重要度，刮巧表示原始網絡拓撲圖G的自然連通 度，巧G-Vfj是圖G-Vi的自然連通度。節點重要度計算結果對比如下表4所示：
[01巧]表4
[0116]
[0117] 通過仿真結果可知，本發明融合業務及拓撲的計算方法與拓撲層計算方法評價結 果差異較大，提高了節點vi，vio，vii的節點重要性，由于在實際電力通信骨干網中核屯、省調 節點具有較高的重要性，因此本發明融合算法更加符合實際情況，拓撲層算法則側重于網 絡拓撲屬性;本發明融合算法方法與加權節點收縮算法的評估結果基本一致，說明了本發 明融合算法的有效性，但是從算法復雜度上來看，加權節點收縮算法在每次節點收縮操作 后需要重新用Floyd算法計算最短路徑矩陣，融合算法利用自然連通度的變化衡量節點重 要度，計算形式簡潔且復雜度較低。且加權節點收縮算法通過專家評分確定節點權值，具有 一定主觀性。因此通過本發明跨層融合節點重要度算法，可W有效確定網絡核屯、節點，適用 于節點規模較大的電力通信網絡。
[0118] 對于本領域的技術人員來說，可W根據W上的技術方案和構思，作出各種相應的 改變和變形，而所有的運些改變和變形都應該包括在本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，包括如下步驟： S1根據電力通信網的實際架構建立電力通信網的網絡拓撲模型，并構建相對應的鄰接 矩陣； S2計算所述電力通信網的業務重要度： 2.1) 取若干特征指標構成特征指標集，根據電力通信網中各類業務對所選取的特征指 標的不同要求，將各類業務構成的業務集的重要性映射成重要值序列； 2.2) 通過重要值序列計算各類業務在特征指標集中各個特征指標下的相對重要值矩 陣； 2.3) 對每類業務在所有特征指標下的相對重要值矩陣進行求和，得到每類業務對應的 綜合相對重要值矩陣； 2.4) 對每類業務在步驟2.3)得到的綜合相對重要值矩陣的行向量元素進行求和，得到 每類業務對業務集中其他所有種類業務的綜合相對重要度之和； 2.5) 對步驟2.4)中計算得到的每類業務對業務集中其他所有種類業務的綜合相對重 要度之和進行歸一化處理，并映射到區間[X，l]上，得到每類業務的重要度，其中〇<Χ<1; S3將鏈路上運行的各類業務的數目與步驟S2中計算得到其業務重要度的乘積的和作 為鏈路量化值，對鏈路承載的業務進行量化，將所述鏈路量化值以權值的形式引入到鄰接 矩陣之中，得到加權鄰接矩陣； S4計算電力通信網的加權自然連通度； S5通過比較各個節點依次失效后所得網絡拓撲子圖的加權自然連通度與原圖的加權 自然連通度，獲得節點重要度。2. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟S1的 具體如下： 依據所述電力通信網的實際架構，構建相對應的網絡拓撲模型，所述網絡拓撲模型包 括節點和鏈路，所述節點個數為N，所述鏈路個數為M，則所述網絡拓撲模型用圖G描述如下： G=(V，E); 其中V={vi，V2, . . .，vn}表示節點集合，其中每個節點表示電力通信網中的電力通信設 備，因此V即為電力通信設備集合;E={ei，e2, . . .，eM}表示邊的集合，所述邊表示電力通信 設備之間的鏈路； 相應的鄰接矩陣A(G) = [a^]中的元素定義如下：3. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟2.1) 中，記特征指標集為Q= {qi}(1 = 1，2，···，?)，L為特征指標集中特征指標總數目；根據業務 對所選取的特征指標的不同要求，將業務集8={1^}仏=1，2，一，1〇的重要性映射成重要值 序列{ Skl} e {1，2，…，Si}，其中Κ為業務集中業務種類的總數目；ski表示業務bk在特征指標 qi下的重要度值，其中Si由業務集在特征指標 qi下的差異程度決定，其數值表示業務集B對 特征指標qi有&種不同的要求。4. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟2.2) 中，通過重要值序列{Ski}計算各類業務bk( k= 1，2，…，K)在各個特征指標qi (1 = 1，2，~，L， L為所選特征指標總數目）下的相對重要值矩陣C, ^如下： 業務bk在特征指標qi下的相對重要值矩陣〔廣訥元素 <"采用下式計算：其中，#>表示在特征指#qi下業務bk相對于業務匕（j = 1，2，…，K且矣k，K為業務集中 的業務種類總數目）的重要程度;在特征指標qi下業務bk相對于業務h的重要程度分SSdl 個等級，分別用數值(Od/Sid/Si，…，1)來表示，數值越大表示重要程度越高，且表示重要 程度的數值與Si有關，即業務集在特征指# qi下的差異程度越大，劃分出的重要度等級越 多，評價業務重要度值時更加合理準確；區間劃分依據是skl與 Sjl的比值;skl表示業務bk在 特征指標qi下的重要度值，表示業務b座特征指標 qi下的重要度值，Si由業務集在特征指 標qi下的差異程度決定，其數值表示業務集B對特征指標^有31種不同的要求。5. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟2.3) 中，對每類業務bk在所有特征指標下的相對重要值矩陣(： Α(??)進行求和，得到業務bk的綜合 相對重要值矩陣Ck，其中矩陣Ck的元麥~誦忖下式彳+曾·其中，L為特征指標集發熱特征指標總數目；j = l，2,…，K且矣k，K為業務集中業務種類 總數目；表示在特征指#qi下業務bk相對于業務匕的重要程度，即特征指標奶對應的相 對重要值矩陣的元素，(?表示業務b k相對于業務匕在所有指標特征下的綜合相對重要 值。6. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟2.4) 的具體方法為:對業務bk的綜合相對重要值矩陣&的行向量元素進行求和，得到業務b k對業 務集中其他所有業務的綜合相對重要度之和：K為業務集中業務種類總數目，(?為業務bk的綜合相對重要值矩陣&的元素。7. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟2.5) 的具體方法為： 記業務bk對業務集中其他所有業務種類的綜合相對重要度之和為ck，則業務bk的重要 度ak:X取值過大則業務之間重要度差別過小，會使得業務的區分度過低，因此取x = 0.1，將 重要度最大值與最小值的距離設定為10倍;K為業務集中業務種類總數目。8. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟S3 中，記加權鄰接矩陣為H(G)，H(G)的元素表示節點^與節點所連鏈路上承載業務的量 化值，^^^{^，...舊"為網絡拓撲模型中節點總數也適過下式計算：Mu表示節點^與節點巧所連鏈路上運行業務種類總數，ak表示業務bk的重要度值，i3 ljk 表示節點Vi與節點Vj所連鏈路上業務bk的數量。9. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟S4 中，電力通信網絡的加權自然連通度通過下式計筧：其中i(G)為所述電力通信網的加權自然連通度，λ」(G)為第j個節點對應的加權鄰接矩 陣H(G)的特征值，N為網絡拓撲模型中節點的總數。10. 根據權利要求1所述的電力通信網節點重要度計算方法，其特征在于，所述步驟S5 的具體方法如下： 令G-Vl代表節點^失效后所得電力通信網絡拓撲子圖，由于自然連通度關于添加邊和 移除邊是嚴格單調的，因此假設節點失效是與該節點連接的所有鏈路均失效，通過下式計 算電力通信網絡拓撲子圖G-Vl的加權自然連通度：其中?(:(7 - v;)為節點Vi失效后的電力通信網絡拓撲子圖的加權自然連通度，λ」(G-Vi)為 該拓撲子圖第j個節點對應的加權鄰接矩陣的特征值，N為網絡拓撲模型中節點總數； 當網絡節點失效時，電力通信網絡抗毀性下降，網絡運行業務受到影響，加權自然連通 度值減少;通過比較各個節點^依次失效后所得網絡拓撲子圖的加權自然連通度與原圖加 權自然連通度的變化得到節點重要度，如下式所示：其中η是節點Vl的歸一化重要性，1(G)表示原始網絡拓撲模型圖G的加權自然連通度， __，)是圖G-Vi的加權自然連通度。
【文檔編號】H04L12/24GK105871594SQ201610165579
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】何玉鈞, 周生平, 高會生, 劉毅
【申請人】華北電力大學（保定）