动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的改进

动态网络最短路径射线追踪算法中的向后追踪方法能够解决线性走时插值算法(LTI)向后追踪过程不稳定的问题,但是其计算效率较低.综合利用节点次级源的位置信息以及波的传播规律,提出了改进方法,排除了动态网络最短路径射线追踪算法向后追踪过程中存在的大量冗余计算.数值算例表明,改进的向后追踪方法具有较高的计算效率,是动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的几倍至几十倍;若将改进后的向后追踪方法应用于动态网络最短路径射线追踪改进算法,则该算法的计算效率将提高一倍左右.     

具有不可靠链路的通信网最佳可靠路由的确定

研究了对给定拓扑结构的通信网在假定节点完全可靠而边存在随机破坏的情况下,通过计算点对间的路由概率确定最佳可靠路由的两种算法———邻接矩阵算法和动态路由算法－ 邻接矩阵算法通过构造网络的邻接矩阵及一些相关矩阵,利用深度优先搜索的方法找到点对间的所有路由,进而计算各路由的概率并由此确定最佳可靠路由－ 动态路由算法则给出了在链路失效后,按照最短路径原则由失效链路的起始点重新构造最佳可靠路由的方法－ 图１,参５－     

基于多关系网络的边转移扩容策略

为缓解网络拥塞、提高网络容量,利用真实网络中节点间存在多种关系的特性,基于多子网复合复杂网络模型提出了一种适用于多关系网络的边转移扩容策略。通过改变网络的拓扑结构,删除高介数节点之间的边,同时,在最短路径较长的节点对之间添加边以此来达到扩大网络容量的目的。研究结果表明,边转移策略降低了网络中节点介数的最大值,有效地缩短了网络平均最短路径,均衡了节点之间的信息负载,最大化的提高了网络容量。     

卫星时变网络中基于连接计划的最短路径优化算法

在卫星时变拓扑网络中,针对Dijkstra最短路径算法不能时刻保证路径最优的问题,结合卫星节点运动规律的确定性,研究分析了卫星网络拓扑动态变化的周期性特征,提出了一种基于连接计划(contact plan,CP)的最短路径算法(CP-Dijkstra).在低轨(low earth orbit,LEO)卫星系统中,首先根据不同时刻星间链路的时变连接情况形成动态CP,然后根据CP是否发生改变对信息进行不同的处理:当节点检查到CP未改变,则根据之前计算的最短路径进行转发;反之,则根据当前最新的CP重新计算到达目的节点的最短路径,直至信息成功转发到目的节点,从而确保信息经过的一系列路径序列为最短路径.仿真结果表明,与卫星时变网络中常用的动态虚拟拓扑路由(dynamic virtual topology routing,DVTR)算法相比,CP-Dijkstra算法不仅能够较好地提升网络吞吐量,而且可以有效地降低网络平均时延和丢包率.     

基于启发式策略的最短路径算法

在讨论经典Dijkstra算法和启发式策略算法（A^＊，矩形算法等）的基础上，提出一种基于Dijkstra算法的动态方向限制搜索算法用于求解道路网络中两节点之间最短路径．该算法结合人类的搜索思路和动态灵活的处理方式，对最短路径算法的搜索策略进行改进，动态改变搜索限制区域，减少计算时间．该算法不仅可以单独提高计算最短路径的效率，而且与其他算法结合起来还可取得更好的效果．实际结果证明动态方向限制搜索算法比经典Dijkstra算法减少近50％的搜索节点数和搜索时间．     

基于[k_1,k_2]-匿名化技术的加权社交网络最短路径隐私保护研究

近年来对社交网络隐私保护的研究,大多针对未加权重的简单社交网络,而加权社交网络可以提供更深层次的分析关系。之前关于加权社交网络隐私保护的研究集中在节点之间保持最短路径的特性。一种方法是添加随机噪声边的权重,但仍保持相同的最短路径。另一种是扰动边权重,以保证最短路径出现k种可能。然而,k-最短路径只考虑了匿名目标节点和源节点之间固定数目的最短路径。本文提出了一种[k_1,k_2]-最短路径隐私保护技术(简称[k_1,k_2]-SP),允许不同节点对之间的最短路径数不同。发布的具有[k_1,k_2]-最短路径隐私保护的网络图在源和目标节点间至少有k’条最短路径(其中k_1≦k’≦k_2)。通过在真实数据集上的大量测试研究,证明了[k_1,k_2]-SP隐私保护技术对于加权图路径隐私保护的有效性,同时基于[k_1,k_2]-SP可以无偏地恢复原图结构性质、提高权重信息的可用性。     

最短路径子图

在大型网络中两节点之间的最短路径常常不止一条,而且在带限制条件的路径选择等应用上,常常需要找出多条最优或近优的路径.一些经典的单源最短路径算法,如Dijkstra算法,能找出一条从起始点到目的点的最短路径,但并不能求解两点之间的所有最短路径.本文给出了最短路径子图的概念,用于存储图中两节点之间所有最短路径信息,能够节约存储空间.并给出了最短路径子图构造算法SPSG,其时间复杂度为O(n e),比同类算法时间复杂度更低.随机网络模型的仿真结果表明:SPSG算法效率更高.     

基于段路由的单节点故障路由保护算法

针对已有的路由保护方案没有很好权衡路由保护算法的故障保护率和路径拉伸度之间的关系,该文提出了一种基于段路由(SR)体系结构的快速重路由算法IPFRRBSR。IPFRRBSR为每个源-目的对计算两条路径,其中一条是最短路径,另外一条是利用段标签构造的备份路径。当网络没有故障时利用最短路径转发报文,当网络出现故障时利用备份路径转发报文。最短路径和备份路径(除去源和目的)没有公共节点,因此二者几乎不会同时发生故障。实验结果表明:该算法不仅可以应对网络中任意的单节点故障情形,并且具有较小的路径拉伸度。     

交通网络最优安全路径选择模型与算法

针对交通网络任意路段均可能发生中断的最小损失路径选择问题,提出交通网络最优安全路径选择模型,并设计了2种不同网络结构下最优安全路径选择算法.首先用模型计算任意一条路径上每条边中断后产生的从起点到终点最短替代路径长度的最大值,然后选择一条最短替代路径长度最大值最小且自身长度最小的路径.在网络中,当最短路径删除后该网络依然连通时,最优安全路径问题转化为最短路径问题,其计算复杂度为O(n2);当最短路径删除后该网络不再连通时,最优安全路径问题转化为最小最大问题,其计算复杂度为O(mn),且仅与网络中节点和边的数量有关.最后,结合交通网络的实际情况对最优安全路径进行了算例分析.     

邻接矩阵求带权图中最短通路

通过对带权邻接矩阵定义一种运算,计算n阶简单带权图中任意两点之间步长为1,2,…,n -1的最短通路长度,逐步比较,确定通路所过各边权值之和最小的即最短路径。在计算的过程中用矩阵记下最短路径所经过的所有结点,最后验证了其在无向和有向简单带权图中的有效性。     

矩阵方法求赋权图中最短路的算法

目的 给出一些计算赋权图中任意两个节点之间最短路的算法。方法 利用矩阵方法。结果 给出了赋权图中任意两点之间最短路的算法；任意两点之间在含有最少边数情况下的最短路算法；赋权图中的所有最短路算法，以及前N条最短路的算法。结论 所研究的算法解决了传统算法的某些不足，因基于矩阵运算，程序设计简单，实用性强。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了具有交通约束的受限路网中,基于兴趣点(POI)的门到门包含重复节点的寻路算法。该算法首先利用距离最短准则建立POI和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60km路径的计算平均耗时在3s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了用于包含交通约束的受限路网中基于兴趣点(PO I)的门到门包含重复节点的寻路算法。首先利用距离最短准则建立PO I和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60 km路径的计算平均耗时在3 s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

基于Mapinfo的最短路径混合搜索算法

在迪杰斯特拉(Dijkstra)算法的基础上,针对有较多节点和道路的大网络在求解最短路径时计算时间慢、扩展节点多的缺点,采用基于局部最优方向和A*算法的混合算法,利用局部最优方向法的结果,对A*算法的启发函数加以改造,可以减少扩展的节点数量,快速的找到一条最短路径.通过实验仿真证实了该算法的快速有效性.     

全光Johnson网络容错路由设计

随着光通信技术的发展，如何在光网络中提供较好的容错路由成为光网络的主要研究内容．本文在Johnson网络模型中通过对结点位串中相异子串的转换运算，先找出网络中的任意结点间最短路，在寻找次短路时在源结点和目标结点的相同位串中转换一位后再在不同位串上应用最短路算法，最终提出一种按预先商定模式（pre-negotiated mode）的容错路由，使全光Johnson网络J（n,k）中任意两结点之间存在k条内部不相交的路，它们由最短路与次短路组成．     

排序问题的网络分析方法

对应于一般单件车间排序问题,构造了一种由节点、最短路径和相邻路径组成的隙网络,通过网络分析,探讨了求解这一最复杂的排序问题的局部最优解问题,与启发式方法相比,该方法为优化方法;与分支定界法和整数规划法相比,该方法是一种有效算法,即随着问题规模的增大,它具有多项式时间复杂性。     

基于缓存技术的路网最短路径查询

分析了目前基于缓存进行路网上最短路径查询常用方法的不足,提出一种支持路网最短路径查询的缓存管理方法.该方法在缓存有限的情况下,有效地选择那些不同但能满足更多查询请求的最短路径,将其放入缓存.提出了缓存代价模型,并设计了缓存构造算法.最后采用真实数据集进行性能分析.实验测试显示,本文提出的方法比现有方法具有更高的缓存命中率,平均执行效率优于现有的处理技术.     

基于Dijkstra算法的一种最短路径改进算法

本文在Dijkstra算法的基础上,增加了一些数据结构,提出一种能直观地求出从一个顶点到其它各顶点的所有最短路径的算法。     

6-阶图与路的笛卡儿积交叉数

图的交叉数是指把图画在平面上边与边产生的交叉数目的最小值。图的交叉数只在好画法中得到,好画法是指满足边自身不交叉,相关联的边不交叉,任意两条交叉的边至多交叉一次的画法。图的交叉数已被证明是一个NP-完全问题,由于其难度,要知道图的确切交叉数是非常困难的。到目前为止,只知道少数图的交叉数,其中大部分是特殊图的笛卡儿积图的交叉数,比如路,圈以及星图与点数较“少”的图的笛卡儿积交叉数。在这些基础上,应用数学归纳法,把相关结果拓展到4个6-阶图与长为的路的笛卡儿积交叉数。