发明名称 基于截断边扩展图的工程网络可靠度近似分析方法
摘要 本发明提供一种基于截断边扩展图的工程网络可靠度近似分析方法,给定截断深度极大值N;设子网G*xt的深度值为N<sub>xt</sub>,子网G*xi的深度值为N<sub>xi</sub>,判断N<sub>xi</sub>是否小于N<sub>xt</sub>,如果小于,向树模型中增加子网G*xi,并连接网络Gj节点和子网G*xi;此外,将树模型中的子网G*xt删除,将直接连接到子网G*xt的边的终点改为连接到子网G*xi。优点为:经实验证明,能够在生成较小边扩展图和等价BDD的基础上得到误差较小的近似值,而且,以牺牲最小可靠性精度为代价,最大程度简化了工程网络可靠度的分析繁琐性,可适用于对中大型网络进行可靠性分析。
申请公布号 CN105468904A 申请公布日期 2016.04.06
申请号 CN201510808040.3 申请日期 2015.11.19
申请人 浙江师范大学 发明人 莫毓昌;钟发荣
分类号 G06F19/00(2011.01)I 主分类号 G06F19/00(2011.01)I
代理机构 北京市盛峰律师事务所 11337 代理人 席小东
主权项 一种基于截断边扩展图的工程网络可靠度近似分析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对于给定网络G=(V,E,S,T);其中,V为节点集合,E为边集合;S为源节点,T为汇节点;步骤2,当需要计算源节点S到汇节点T之间的网络可靠度值时,首先遍历给定网络G,对边集合中的各条边进行排序;步骤3,给定截断深度极大值N;其中,N为自然数;给定截断深度变量值P;建立初始为空的记录表;初始建立仅存在根节点、并且根节点为给定网络G的树模型;此时,给定网络G为第0层节点;步骤4,设截断深度变量值P=1;步骤5,判断截断深度变量值P是否小于截断深度极大值N,如果小于,则执行步骤6;如果大于等于,则执行步骤10;步骤6,当前时刻,设树模型第P‑1层共存在x个节点,分别记为G1、G2…Gx;步骤7,令j=1;步骤8,树模型扩展出第P层节点的方法为:步骤8.1,对于树模型第P‑1层节点中的任意节点Gj,设网络Gj中与源节点S直接连接的边为xi(i=1,2,...,k),其中,k为自然数,xi代表边的排序序号值;步骤8.2,首先,令i=1;步骤8.3,对于网络Gj,将源节点S收缩到边xi的另一端点并作为新的源节点,同时,删除所有与源节点S直接连接的边、度为1的非S节点、与度为1的非S节点直接相连的边,得到网络Gj的子网G*xi,其中,G*xi为得到的子网标识;同时,判断所述记录表中是否存在与子网G*xi的网络结构完全相同的子网,如果不存在,则执行步骤8.4;如果存在,则执行步骤8.5;步骤8.4,将新得到的子网G*xi的子网网络结构、子网标识以及子网在给定网络G的深度值的信息记录到所述记录表;其中,子网在给定网络G的深度值是指:从给定网络G到子网G*xi所经过的边的数量值;同时,向树模型中增加子网G*xi,并连接网络Gj节点和子网G*xi,子网G*xi形成为网络Gj的一个儿子节点,子网G*xi的深度值即为P;然后,执行步骤9;步骤8.5,假设记录表中已存在子网G*xt,其中,xt≠xi;此时,子网G*xt和子网G*xi的网络结构完全相同,子网G*xt和子网G*xi为同构子图;设子网G*xt的深度值为N<sub>xt</sub>,子网G*xi的深度值为N<sub>xi</sub>,判断N<sub>xi</sub>是否小于N<sub>xt</sub>,如果小于,则执行步骤8.6;否则,执行步骤8.7;步骤8.6,将记录表中已记录的子网G*xt的子网网络结构、子网标识以及子网在给定网络G的深度值的信息删除;同时,将新得到的子网G*xi的子网网络结构、子网标识以及子网在给定网络G的深度值的信息新增加到记录表;同时,向树模型中增加子网G*xi,并连接网络Gj节点和子网G*xi,子网G*xi形成为网络Gj的一个儿子节点,子网G*xi的深度值即为P;此外,将树模型中的子网G*xt删除,将直接连接到子网G*xt的边的终点改为连接到子网G*xi;其中,边的终点是指:当子网G*xt的上一层相邻节点与子网G*xt存在边的连接关系时,该条边与子网G*xt的交叉点即为边的终点;然后执行步骤9;步骤8.7,向树模型中再增加一条从节点Gj连接到子网G*xt的边,并且,所增加边的序号为xi;然后执行步骤9;步骤9,令i=i+1,返回步骤8.2,直到i=k+1时,跳出循环,令j=j+1,返回步骤7,直到j=x+1时,跳出循环,令P=P+1,返回步骤5;步骤10,将当前树模型最底层的各个节点直接连接到汇节点T;至此,将所生成的树模型称为简化图模型;步骤11,对于所述简化图模型,最底层每个节点自身的子网连通率为已知值,简化图模型中各个节点之间边的连通率为已知值,按递归公式计算,计算得到网络G的可靠度近似值:步骤12,判断计算得到的网络G的可靠度近似值的精度是否符合要求,若不符合,改变给定截断深度极大值N的值,重复执行步骤3到步骤12,如此不断循环,直到精度满足要求。
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