10.3.1 攻击策略分析
2025年09月26日
10.3.1 攻击策略分析
既有对网络抗毁性的研究,大多采用随机或蓄意的攻击策略对网络中的节点或边进行攻击,考察网络的抗毁性能。在城市群交通网络中,由于网络覆盖面积大,地域范围广,不同的节点、连边差异巨大,面对的威胁也各不相同,因此,故障节点在网络中往往随机出现,因此采用随机攻击策略的城市群交通网络抗毁性研究意义重大。
传统的随机攻击策略将网络中的所有节点随机编号,并依照编号逐次攻击,观察网络的抗毁性变化。而在城市群交通网络中,由于不同节点的容量差异巨大,具有很强的无标度特征,因此,若采用随机编号的方式对网络进行攻击,抗毁度指标的变化必然极不均匀,随机误差巨大,难以正确反映城市群交通网络的抗毁性特征。基于此,本章定义一种全新的随机攻击策略,具体算法分为以下三步。
Step1:对网络中的所有节点进行编号,随机选取一个攻击节点。受攻击节点失效之后,按既定的负载分配策略将其负载向网络中疏散,待级联失效结束,记录网络抗毁度值。而后,被攻击节点恢复正常,攻击下一个节点,并记录级联失效结束后的网络抗毁度值。重复以上步骤,攻击网络n 次。
Step2:将Step1 中的被攻击节点按抗毁度值由小到大进行排列,选择处于中间位置的节点作为目标攻击节点。
Step3:攻击选中的目标节点使其失效,其负载按既定的分配策略向网络中疏散,删除节点及其连边。
执行Step1 至Step3 即可完成对网络的一次随机攻击,若要继续攻击,则对余下有效节点继续执行Step1 至Step3。以此循环,直至网络完全崩溃。本章定义的随机攻击策略降低了由于节点选择所带来的随机误差,将更好地发现城市群交通网络面对随机攻击所表现出的抗毁性特征。