亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于三種重要度的導(dǎo)航臺(tái)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)延續(xù)性評(píng)估研究

        2021-03-23 06:37:54楊坤山杜天成
        關(guān)鍵詞:連續(xù)性全局效率

        楊坤山 杜天成

        (四川大學(xué)空天學(xué)院,四川 成都610065)

        導(dǎo)航設(shè)備在空中交通管理(ATM)中為飛機(jī)提供位置信息,指導(dǎo)安全飛行。隨著導(dǎo)航設(shè)備損壞的可能性急劇增加,將對(duì)周邊地區(qū)乃至整個(gè)地區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此,為了保持ATM 系統(tǒng)的支持能力,有必要對(duì)導(dǎo)航設(shè)備的業(yè)務(wù)連續(xù)性進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性的分析,可以揭示導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律,為擴(kuò)展規(guī)劃提供支持。

        作為一種預(yù)防機(jī)制,業(yè)務(wù)連續(xù)性(BC)是指通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵要素和可能的危險(xiǎn)來(lái)源,采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段來(lái)確保關(guān)鍵單位的可持續(xù)性[1]。目前,關(guān)于導(dǎo)航設(shè)備業(yè)務(wù)連續(xù)性的研究較少,但其它基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)與導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)有相似之處,可以借鑒相關(guān)理論和經(jīng)驗(yàn)。為了提高ATM 支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性,一些學(xué)者對(duì)ATM 支持系統(tǒng)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了研究。馮麟涵,姚熊亮等[2]利用改進(jìn)的模糊Petri 網(wǎng)對(duì)航空安保系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證。Haji 等[3]回顧了與航空公司業(yè)務(wù)連續(xù)性流程相關(guān)的不同類(lèi)型的風(fēng)險(xiǎn),并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)實(shí)踐提出了應(yīng)對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)的解決方案。

        一些學(xué)者引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論來(lái)分析業(yè)務(wù)連續(xù)性。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論常被用于電力系統(tǒng)脆弱性分析[7-8],此類(lèi)研究具有借鑒意義。Lordan 等[4]分析了歐洲民用航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)受到隨機(jī)攻擊和故意攻擊時(shí)的行為。蔡開(kāi)泉等[5]發(fā)現(xiàn)中國(guó)航線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)指數(shù)度分布、聚類(lèi)系數(shù)低、最短路徑長(zhǎng)度大、空間距離呈指數(shù)分布的地理網(wǎng)絡(luò)。

        基于以上分析,目前對(duì)導(dǎo)航設(shè)備業(yè)務(wù)連續(xù)性的研究較少。馮曉佳等[6]的研究是最具針對(duì)性的,取得了很好的研究成果。然而,在考慮其它導(dǎo)航臺(tái)的重要度貢獻(xiàn)時(shí),馮曉佳的方法基于鄰接矩陣,沒(méi)有考慮非鄰接節(jié)點(diǎn)之間的相互依賴(lài)性。此外,該方法在考慮導(dǎo)航臺(tái)自身重要度時(shí),只考慮了節(jié)點(diǎn)效率。節(jié)點(diǎn)效率表征了導(dǎo)航臺(tái)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的難易程度,僅反映了導(dǎo)航臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的全局重要度。最后,馮曉佳的方法將兩個(gè)連通的導(dǎo)航臺(tái)之間的距離考慮為1,只考慮導(dǎo)航臺(tái)之間的連接關(guān)系,忽略了實(shí)際距離對(duì)導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)的影響。因此,我們基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建了導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò),并提出了一種考慮局部重要度、全局重要度和其他節(jié)點(diǎn)重要度貢獻(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)價(jià)方法。局部重要度由度指數(shù)表示,全局重要度包括節(jié)點(diǎn)效率和節(jié)點(diǎn)間度,反映了導(dǎo)航臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜托畔⒘鞣矫娴娜种匾?。在考慮其他節(jié)點(diǎn)的重要度貢獻(xiàn)時(shí),我們將鄰接矩陣替換為傳輸效率矩陣,考慮到非鄰接節(jié)點(diǎn)的重要度貢獻(xiàn),以便更好地分析導(dǎo)航設(shè)備的脆弱性。另外,為了使結(jié)果更加合理和準(zhǔn)確,我們不考慮連通導(dǎo)航臺(tái)之間的距離為1,而是收集導(dǎo)航臺(tái)之間的實(shí)際距離數(shù)據(jù),并將其代入我們的方法中。

        1 導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)建模

        空中交通管制保障系統(tǒng)中的導(dǎo)航設(shè)備主要包括測(cè)距設(shè)備(DME)、甚高頻全向測(cè)距儀(VOR)和非定向信標(biāo)(NDB)。導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)是一種多混合、復(fù)雜的大系統(tǒng),具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一般特征。根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,以各導(dǎo)航臺(tái)為節(jié)點(diǎn),各導(dǎo)航臺(tái)之間的路徑為邊可以構(gòu)建一個(gè)導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中存在n 個(gè)導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)和m 條邊時(shí),可以表示為:

        其中V=(v1,v2,…,vn)為導(dǎo)航臺(tái)集合,L=(l1,l2,…,lm)為路徑集合,A 為鄰接矩陣,表示為:

        當(dāng)與節(jié)點(diǎn)之間存在路徑時(shí),δij取值為1,否則為0。

        為了對(duì)導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合分析,采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的評(píng)價(jià)指標(biāo),如度、介于度、節(jié)點(diǎn)效率、網(wǎng)絡(luò)效率、最大連通子集等[7-8]如表1 所示。

        表1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)指標(biāo)

        2 業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)價(jià)

        導(dǎo)航設(shè)備的業(yè)務(wù)連續(xù)性與導(dǎo)航臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)中的重要度密切相關(guān)。導(dǎo)航臺(tái)的重要度越高,承載的負(fù)荷越多,越容易受到攻擊,對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連續(xù)性的影響越大。因此,我們通過(guò)分析導(dǎo)航臺(tái)的重要度來(lái)評(píng)估導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。

        導(dǎo)航臺(tái)失效或毀壞后,導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的飛行流量將重新分配。流量可以分配給其他導(dǎo)航臺(tái),當(dāng)其他導(dǎo)航臺(tái)的流量超過(guò)負(fù)荷時(shí),需要進(jìn)一步重新分配。因此,導(dǎo)航臺(tái)的重要度不僅關(guān)系到導(dǎo)航臺(tái)本身,還關(guān)系到其他導(dǎo)航臺(tái)。從上述定義可以看出,導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)效率表征了導(dǎo)航臺(tái)對(duì)其他導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)的平均難度水平,反映了導(dǎo)航臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的全局重要度。介數(shù)衡量了節(jié)點(diǎn)作為中介連接網(wǎng)絡(luò)其他節(jié)點(diǎn)的能力,反映了全局信息流的重要度。綜合這兩個(gè)因素,導(dǎo)航臺(tái)的全球重要度表示為:

        其中,Ii與Ni進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,考慮到兩個(gè)因素的協(xié)同作用,將t 設(shè)置為0.5。

        我們引入傳輸效率指標(biāo)[9],定義導(dǎo)航臺(tái)vi與vj之間的傳輸效率為:

        導(dǎo)航臺(tái)之間的傳輸效率與導(dǎo)航臺(tái)之間的距離成反比。兩個(gè)導(dǎo)航臺(tái)之間的距離越短,越容易到達(dá)對(duì)方,傳輸效率也就越高。因此,定義n 個(gè)導(dǎo)航臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率矩陣為:

        我們建立融合了節(jié)點(diǎn)全局重要度的傳輸效率矩陣,來(lái)表達(dá)對(duì)其他導(dǎo)航臺(tái)的重要度貢獻(xiàn),定義為:

        上式考慮了導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)自身的全局重要度,全局重要度越高則代表該導(dǎo)航臺(tái)的連通性越好,距離別的導(dǎo)航臺(tái)越短并且對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息流動(dòng)的影響力越大。因此,乘以導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)自身的全局重要度可以更加確切的表達(dá)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的重要度貢獻(xiàn)值。

        當(dāng)導(dǎo)航臺(tái)發(fā)生故障時(shí),其貢獻(xiàn)值更容易分配給具有更高全局重要度的節(jié)點(diǎn),即貢獻(xiàn)值分布的比例可以由其他節(jié)點(diǎn)的全局重要度確定。因此,乘以其他節(jié)點(diǎn)的全局重要度可以更準(zhǔn)確地表達(dá)重要度貢獻(xiàn)值。我們結(jié)合其他導(dǎo)航臺(tái)的全局重要度修改公式(6),表示為:

        因此,導(dǎo)航臺(tái)vi對(duì)其他導(dǎo)航臺(tái)的重要度貢獻(xiàn)為:

        圖1 導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估圖

        節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估圖如圖1 所示,導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)vi的重要度包括:導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)度值Di,導(dǎo)航臺(tái)全局重要度Qi和對(duì)其他導(dǎo)航臺(tái)的重要度貢獻(xiàn)Fi。綜上,導(dǎo)航臺(tái)vi的節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估模型可定義為:

        3 實(shí)例分析

        3.1 導(dǎo)航臺(tái)重要度評(píng)估模型分析

        圖2 昆明管制區(qū)導(dǎo)航臺(tái)分布圖

        如圖2 所示,本文以西南地區(qū)昆明管制區(qū)內(nèi)的導(dǎo)航臺(tái)分布為例,依據(jù)各導(dǎo)航臺(tái)的地理位置構(gòu)建相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)設(shè)備網(wǎng)絡(luò),圖中的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn),名稱(chēng)為該導(dǎo)航臺(tái)的航空代碼,節(jié)點(diǎn)之間的連線對(duì)應(yīng)導(dǎo)航臺(tái)之間的航路。首先,通過(guò)上面提出的節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估模型分析每個(gè)導(dǎo)航臺(tái)的重要度??紤]到公式(9)中三個(gè)因素的協(xié)同作用,局部重要度和全局重要度可視為節(jié)點(diǎn)本身的特征,重要度貢獻(xiàn)被視為節(jié)點(diǎn)受外部影響的特征,則a和b 可以設(shè)置為相等,我們將a 和b 設(shè)置為0.3,c 設(shè)置為0.4,結(jié)果如表2 所示。

        表2 昆明管制區(qū)各導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)指標(biāo)集

        由表2 可知,各種指標(biāo)均證明V10,V12,V2,V3 和V6 等導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要度較高,因此這些導(dǎo)航臺(tái)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)持續(xù)性影響較大,是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)脆弱性的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。只考慮節(jié)點(diǎn)局部重要度,即節(jié)點(diǎn)度值時(shí),V2,V3 和V6 具有同等重要度,V1,V7,V8,V9,V16 以及V18 等導(dǎo)航臺(tái)的重要度也難以區(qū)分;只考慮節(jié)點(diǎn)全局重要度或者其他導(dǎo)航臺(tái)貢獻(xiàn)度時(shí),導(dǎo)航臺(tái)V3 的重要度有所提升,V6 和V2 次之。

        不同指標(biāo)評(píng)估結(jié)果會(huì)有所差異,因此單獨(dú)考慮某個(gè)指標(biāo),會(huì)導(dǎo)致研究結(jié)果有失準(zhǔn)確。分別考慮這三種指標(biāo)以及綜合三種指標(biāo)的導(dǎo)航臺(tái)重要度評(píng)估方法,對(duì)不同指標(biāo)下各節(jié)點(diǎn)重要程度進(jìn)行比較,如圖3 所示。

        圖3 不同指標(biāo)評(píng)估結(jié)果對(duì)比

        由圖3 可以看出,相比于單獨(dú)考慮節(jié)點(diǎn)局部重要度,全局重要度和對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的重要度貢獻(xiàn),綜合考慮這三種因素時(shí),節(jié)點(diǎn)的重要度分布發(fā)生了一些變化。導(dǎo)航臺(tái)V10 的重要度明顯高于其他節(jié)點(diǎn),同時(shí)也具備很高的脆弱性,一旦破壞或者遭到攻擊,對(duì)整個(gè)導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。導(dǎo)航臺(tái)V12,V2,V3,V6等具有相對(duì)較高的重要度,而其余節(jié)點(diǎn)的重要度均在0.4 以下,導(dǎo)航臺(tái)V1,V5,V7,V8,V9 及V16 等導(dǎo)航臺(tái)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中重要度較低,導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的重要度分布很不均衡,部分節(jié)點(diǎn)存在一定冗余。這說(shuō)明導(dǎo)航臺(tái)的局部重要度、全局重要度以及對(duì)其他導(dǎo)航臺(tái)的重要度貢獻(xiàn)對(duì)導(dǎo)航臺(tái)的重要度評(píng)估均有不可忽略的影響,為之后的擴(kuò)展規(guī)劃提供了理論基礎(chǔ)。

        3.2 模型有效性分析

        為了進(jìn)一步驗(yàn)證本文提出的導(dǎo)航臺(tái)重要度評(píng)估方法的有效性,我們采用馮曉佳的方法中結(jié)合節(jié)點(diǎn)效率的重要度矩陣法對(duì)昆明管制區(qū)導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,得到各節(jié)點(diǎn)重要度,并將本文結(jié)果與馮曉佳的結(jié)果按重要度從高到低進(jìn)行排序,如表3 所示。

        由表3 的對(duì)比可知,相比于馮曉佳的方法,本文方法將導(dǎo)航臺(tái)V1 的重要度與V7 和V8 區(qū)別開(kāi)來(lái),對(duì)重要度的區(qū)分更加細(xì)化。而且由于本文方法綜合考慮了三類(lèi)重要度的影響,導(dǎo)航臺(tái)V10 的重要度與排名第二的導(dǎo)航臺(tái)V3 的相對(duì)差值明顯更大,突出顯示了導(dǎo)航臺(tái)V10 在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的核心地位,另外,本文方法中導(dǎo)航臺(tái)V17 和V4 的排名明顯提升。此外,由表3 還可看出,兩種方法得到的前7 位的點(diǎn)基本一致,說(shuō)明了所提模型的有效性。

        為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型的有效性,本文采用節(jié)點(diǎn)重要度研究中通用的連鎖故障仿真方法,計(jì)算最重要節(jié)點(diǎn)依次發(fā)生故障后網(wǎng)絡(luò)效率和網(wǎng)絡(luò)最大連通子集規(guī)模的變化,并將本文方法與馮曉佳的方法進(jìn)行對(duì)比,分析導(dǎo)航臺(tái)重要度評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。如圖4 和圖5 所示,X 軸為基于表3 的重要度排名編號(hào)。

        表3 重要度排序

        圖4 連鎖故障下的網(wǎng)絡(luò)效率變化

        圖5 連鎖故障下的最大連通率變化

        由圖4 和圖5 可以明顯看出,相比于馮曉佳的方法,應(yīng)用本文方法得到的導(dǎo)航臺(tái)重要度評(píng)價(jià)結(jié)果在按重要度大小依次發(fā)生故障時(shí),網(wǎng)絡(luò)的效率和最大連通子集規(guī)模下降速度更快,到排名第10 的節(jié)點(diǎn)時(shí),本文方法中網(wǎng)絡(luò)效率已經(jīng)降為0,最大連通度也下降到最小值,網(wǎng)絡(luò)完全失效,而馮曉佳的方法中,重要度排名第12 的導(dǎo)航臺(tái)發(fā)生故障后,網(wǎng)絡(luò)才完全失效,說(shuō)明本文方法得到的結(jié)果比馮曉佳的方法更加有效,進(jìn)一步驗(yàn)證了本文方法的準(zhǔn)確性。

        4 結(jié)論

        基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,構(gòu)建了導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)模型,建立了業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)價(jià)方法。通過(guò)對(duì)昆明控制區(qū)導(dǎo)航臺(tái)的分析并與其他方法進(jìn)行比較,得出以下結(jié)論:

        4.1 基于局部重要度、全局重要度和其他節(jié)點(diǎn)重要度貢獻(xiàn)三種重要度的業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)價(jià)方法,可以更全面、更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)導(dǎo)航臺(tái)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。分析表明,該方法能較好地區(qū)分具有相似重要度的導(dǎo)航臺(tái),如ZHD、GMS、JHG 等。連鎖故障實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了我們的方法對(duì)于導(dǎo)航臺(tái)業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)估更準(zhǔn)確。

        4.2 我們的方法考慮了導(dǎo)航臺(tái)之間實(shí)際距離的影響,而不是簡(jiǎn)單地將兩個(gè)導(dǎo)航臺(tái)之間的距離考慮為1,對(duì)于導(dǎo)航臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)連續(xù)性評(píng)價(jià)更準(zhǔn)確、更合理。

        4.3 在考慮導(dǎo)航臺(tái)全局重要度的情況下,引入節(jié)點(diǎn)間度指數(shù),而不是只考慮節(jié)點(diǎn)效率,從而既反映了導(dǎo)航臺(tái)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的全局重要度,也反映了信息流的全局重要度。

        猜你喜歡
        連續(xù)性全局效率
        Cahn-Hilliard-Brinkman系統(tǒng)的全局吸引子
        量子Navier-Stokes方程弱解的全局存在性
        提升朗讀教學(xué)效率的幾點(diǎn)思考
        甘肅教育(2020年14期)2020-09-11 07:57:42
        不可壓縮Navier-Stokes方程解的非線性連續(xù)性
        非連續(xù)性實(shí)用類(lèi)文本閱讀解題技巧例談
        落子山東,意在全局
        金橋(2018年4期)2018-09-26 02:24:54
        半動(dòng)力系統(tǒng)中閉集的穩(wěn)定性和極限集映射的連續(xù)性
        連續(xù)性
        跟蹤導(dǎo)練(一)2
        “錢(qián)”、“事”脫節(jié)效率低
        美女扒开屁股让男人桶| av永远在线免费观看| 性感熟妇被我玩弄到高潮| 4455永久免费视频| 思思久久96热在精品国产 | 91av精品视频| 精品国产又大又黄又粗av | 无遮高潮国产免费观看韩国| 亚洲精品中文字幕乱码| 爱情岛论坛亚洲永久入口口| 亚洲欧洲中文日韩久久av乱码| 尤物AV无码色AV无码麻豆| 午夜免费观看一区二区三区| 国产av夜夜欢一区二区三区| 日本亚洲国产一区二区三区| 久九九久视频精品网站| 国产三级国产精品国产专区50| 欧美成免费a级毛片| 高清无码一区二区在线观看吞精| 一区二区三区熟妇人妻18| 国产高清一区二区三区四区色| 极品新婚夜少妇真紧| 九九99国产精品视频| 国产特黄a三级三级三中国| 最新国产毛2卡3卡4卡| 无码夜色一区二区三区| 淫妇日韩中文字幕在线| 粉嫩极品国产在线观看免费一区| 色拍自拍亚洲综合图区| 国产真人无遮挡免费视频| 狠狠久久av一区二区三区| 久久国产劲爆∧v内射-百度 | 一本大道加勒比东京热| 亚洲av福利天堂一区二区三| 国产精品免费久久久久软件| 亚洲A∨日韩Av最新在线| 美艳善良的丝袜高跟美腿| 国产激情电影综合在线看| 在线精品日韩一区二区三区| 91国产精品自拍视频| 一本一道人人妻人人妻αv|