(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211028737.5 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 深圳市城市交通 规划设计 研究中心 股份有限公司 地址 518131 广东省深圳市龙华区民治街 道龙塘社区星河传奇花园三期商厦1 栋C座1210 申请人 深圳市交通科 学研究院有限公司 (72)发明人 林涛　周子益　贾磊　童青峰　 刘星　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 专利代理师 韩立岩 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) H04L 41/044(2022.01) H04L 41/082(2022.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 城市基础设施群网络弹性分析方法、 电子设 备及存储介质 (57)摘要 城市基础设施群网络弹性分析方法、 电子设 备及存储介质， 属于城市基础设施群分析领域。 为解决城市级联失 效影响的分析问题。 本发明构 建构建城市基础设施群网络的级联 失效模型； 对 城市基础设施群内的基础设施从时间和空间两 个方面采用经 典弹性三角的理论和模 型， 进行弹 性分析； 对城市基础设施群的弹性分析： 引入多 点失效同时发生的故障模式计算城市基础设施 群的网络弹性参数， 同时引入空间位置信息， 分 析中心区域和边缘区域的基础设施群的弹性参 数情况， 最后， 对级联失效模型过程进行树形分 析。 本发明建立起城市基础设施群网络的弹性分 析体系， 为研究和提升城市基础设施的弹性提供 有效支撑 。 权利要求书7页 说明书20页 附图2页 CN 115114715 A 2022.09.27 CN 115114715 A 1.一种城市基础设施群网络弹性分析 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 构建城市基础设施群网络的级联失效模型； 步骤S1构建城市基础设施群网络的级联失效模型 具体实现方法包括如下步骤： S1.1、 统计城市基础设施的运行数据， 然后将城市基础设施的运行数据转化为城市基 础设施的运行功能值； S1.2、 基于城市基础设施的运行功能值建立城市基础设施群为分析基础单元， 进行城 市基础设施群初次划分； S1.3、 建立城市基础设施群的级联失效模型； S1.4、 对城市基础设施群的级联失效模型进行修正， 得到城市基础设施群网络的改进 型级联失效模型； S2、 城市基础设施群内的基础设施的弹性分析： 基于步骤S1.3、 步骤S1.4得到的城市基 础设施群的级联失效模型， 从时间和空间两个方面采用经典弹性三角的理论和模型， 进行 弹性分析； 步骤S2的具体实现方法包括如下步骤： S2.1、 基于城市基础设施群网络的改进型级联失效模型， 设置故障传播时间为： 为j的负载传播到 k上的时间， 为j到k欧氏距离所用的时间； S2.2、 设置城市基础设施群的状态参数为城市基础设施群的过载负载总量SCP， 根据 弹性三角理论得到弹性 参数R为： 其中， R为不考虑基础设施群之间负载分配策略情况下的弹性参数， t0表示弹性三角的 起始时刻， t1表示弹性三角结束时刻， Y为发生过载的总 级数， 表示第h级的级联失 效相关失效基础设施的负载转移对象的平均时间， Qh为第h级的级联失效中过载的基础设 施的一阶近邻集 合，Nh表示第h级的级联失效中过 载的基础设施的数量； S2.3、 计算改进型级联失效模型 下的系统弹性大小， 网络弹性指标RSL 为： 其中 为考虑基础设施群之间负载分配策略情况下的弹性参数， 然后根据基础设施群 的参数排序情况， 将基础设施群 FIG1(l)划分为三种类型：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115114715 A 2其中， 为基础设施群的资源供给水平值序列的30%分位点， 为基础设施群 的资源供给水平值序列的70%分位点， l为初始负载增大的倍数， 针对 l大于1的情况进行分 析； S2.4、 分析不同负载增大倍数条件下， 城市基础设施群内和城市基础设施群之间的负 载分配情况， 设置阈值， 对于FIG1而言有： lc0阈值条件下， 表示阈值 lc0条件下基础设施群内的弹性值部分， 表示阈 值lc0条件下城 市基础设施群外的弹性值部分； 为阈值lc0条件下不考虑城 市基础设施 群之间负载分配策略情况 下的弹性 参数； lc1阈值条件下， 表示阈值 lc1条件下城市基础设施 群内的弹性值部分， 表示 阈值lc1条件下城市基础设施群外的弹性值部分； 为阈值lc1条件下不考虑城市基础设 施群之间负载分配策略情况 下的弹性 参数； lc2阈值条件下， 表示阈值 lc2条件下城市基础设施群内的弹性值部分， 表 示阈值lc2条件下城市基础设施群外的弹性值部分； 为阈值lc2条件下不考虑 城市基础 设施群之间负载分配策略情况 下的弹性 参数， 整个系统发生全部崩溃； S2.5、 基于已经获得的城市基础设施群的弹性值大小， 分析城市基础设施群弹性值的 空间分布情况， 引入空间相关性的计算公式 C(r)如下： 其中，Rs是城市基础设施群s的弹性值， Rg是城市基础设施群g的弹性值， FIG是城 市基础 设施群的集合， 是城市基础设施群的弹性值平均值， 表示方差， rsg表示s和g之间的欧 氏距离， 函数用来筛选距离为 r的节点对， 通过不同r下的空间相关性 C(r)的分布 变化曲线， 找到目标空间相关性区域进行针对性弹性管理措施；权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115114715 A 3