基于多功能网的最短路径查询算法

在单一网络功能下节点间最短路径的研究基础上,提出基于多功能网的最短路径查询问题,给出一种基于贪心策略的查询算法来查询节点间在不同网络功能下的最短路径.利用多功能网对山东半岛城市群进行建模,分别查询城市群网络实现经济和信息两种不同功能时城市间的最短路径,并计算分析.研究结果表明,查询节点间在不同网络功能下的最短路径对于挖...     

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.     

带负权最短路问题前趋法的改进

针对在带负权的有向网络中求最短路的前趋法的不足,结合动态规划思想从提高算法效率方面对其进行了改进,并提出了一种新算法.新算法通过引入变量记录当前节点到宿节点的最短路权,避免了前趋法中比较多条前趋路时反复计算最短路的冗余运算,同时弥补了动态规划不能直接求解带回路的有向网络最短路的缺陷,是一种计算带负权最短路问题的简便方法.该算法对非负权网络中的最短路问题同样有效.最后仿真结果和算例表明了新算法的有效性.     

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.     

应急物流配送公路网络最短路径模型的构建及优化

在对应急物流配送公路网络最短路径进行分析的基础上,构建了应急物流配送公路网络最短路径模型,提出了应急物流配送公路网络最短路径优化方法.最后以北京地区某公路网络为例,验证了构建的应急物流配送公路网络最短路径模型的可行性.     

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.     

适用于大规模网络的全源最短路径重优化算法——RASP算法

为提升大规模网络全源最短路径的求解效率,基于重优化理论提出了一种快速的精确全源最短路径求解方法——RASP(reoptimization-based all-pairs shortest path)算法.分析了异源最短路径树间的相关性和差异性;在已知单源最短路径树的基础上,基于重优化理论实现了异源最短路径树间的高效转换,进而得出高效求解全源最短路径的RASP算法;理论证明RASP算法的时间复杂度为O(3n~2+2nm).实验测试表明:无论是在稀疏还是稠密网络上,RASP算法都能有效地超越Floyd算法、n次Dijkstra算法及其改进算法.     

设备间位置优化的原则和方法

如何对设备间位置进行优化,是综合布线设计中一个重要的环节。本文对设备间位置优化提出了三个基本原则,即环境优先原则、网络总长度最短原则、极小球调整原则,重点论述了网络总长度最短原则。并探讨了一些实现网络总长度最短的具体方法,如:中间节点法、距离矩阵法、穷举搜索法、快速评估法。其中中间节点法给出了详细的数学证明,穷举搜索法给出了具体的算法。实践证明,这三个原则及具体方法在设备间位置优化中具有很好的应用性。     

无标度网络中的拥塞转变动态分析

把局部流量信息与最短路径路由策略相结合,提出了一种具有感知流量信息的路由策略算法.在该算法中,存在一个调节最短等待时间和最短传输路径之间权重的控制参数,通过调节这个控制参数可以使网络的传输能力达到最优.在具有不同聚类系数的无标度网络模型中进行仿真,仿真结果表明,拥塞转变被两种不同的相变曲线所描述,并且网络容量的大小取决于网络结构的基本属性和路由策略.与最短路径算法相比,采用该路由算法无论无标度网络的聚类系数如何,网络的吞吐量均得到较大提高,但就该路由算法本身而言,吞吐量随着聚类系数的增加而减小.     

基于AS拓扑结构与网络服务分布的AS节点关键度分析

为了评估AS节点在实际网络中的关键度,有效发现实际网络中的关键AS节点,提出了基于加权有效最短路径定义的介数评估AS节点关键度的方法.首先根据valley-free原则计算有效最短路径,避免了一些在实际网络中无效的路径对衡量关键度的影响.进一步通过DNS测量网络重点服务在自治域内的分布情况,结合节点的网络服务权值衡量节点的实际关键度,克服了单纯从拓扑性质上无法较好地反映实际网络中关键度的问题.实验中根据AS关系数据集构建国内范围的AS拓扑模型,利用该方法对AS节点进行排名,并通过与基于介数和基于有效最短路径定义介数的评估方法的比较,验证了该方法能更好地分辨出节点对于实际网络中流量传输、服务提供的关键度.