[发明专利]一种电力光缆网桥接边挖掘方法

权利要求书

1.一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：

步骤一、根据电力光缆网络的物理拓扑结构构建电力光缆网络模型；

步骤二、定义电力光缆网络模型中边的n-层邻域局部结构；

设定边e_ij的n-层邻域局部结构G_ij由边e_ij、边e_ij的两端节点v_i和v_j以及v_i和v_j对应的两个n-层邻域区域R_i(e_ij)和R_j(e_ij)组成，其中G_ij＝G_ji；i＝1,……,N,j＝1,……,M并且i≠j；N为网络模型G中节点的数量；

所述n-层邻域区域R_i(e_ij)为边e_ij的一端节点v_i所能影响的小于等于n-层的局域区域，R_j(e_ij)为边e_ij的另一端节点v_j所能影响的小于等于n-层的局域区域；

当G_ij中出现既属于R_i(e_ij)的节点又属于R_j(e_ij)的节点时，基于最短路径长度，与边e_ij的一端节点v_i距离近的节点属于R_i(e_ij)，与边e_ij的另一端节点v_j距离近的节点属于R_j(e_ij)；

具有桥接特性的边的条件：当一条边的邻域局部结构达到n-层，则将该边放入候选桥接边集con_s中；0sM，M为网络G中边的数量；

步骤三、通过影响因子σ的最优值确定n-层邻域局部结构的层级数；

将步骤一所述电力光缆网络模型中最小势熵H(σ)_min相对应的σ值作为最优值；

对于给定的σ值，每个节点的影响范围是小于等于跳的局域区域，当距离大于跳时，单位势函数衰减为0，势熵H(σ)的公式如下：

式中，是标准化因子，构造半径为跳的n-层邻域局部结构G_ij，确定G_ij的层级数；

步骤四、设定n-层邻域局部结构拓扑势作为边e_ij的桥接特性初步度量值；具体为：

设定确定层级数的G_ij的拓扑势，用于初步度量候选集con_s中边的桥接特性；用下式表示为：

式中，为边e_ij的一端节点v_i的拓扑势，为边e_ij的另一端节点v_j的拓扑势；通过如下公式计算：

式中，k＝1……N_ik，d_ik是节点v_i到节点v_k的最短路径，N_ik为R_i(e_ij)中节点的数量，m_k为节点v_k的质量，用于描述节点v_k的固有属性；

所述用下式表示为：

式中，h＝1……N_jh，d_jh是节点v_j到节点v_h的最短路径，N_jh为R_j(e_ij)中节点的数量，m_h为节点v_h的质量，用于描述节点v_h的固有属性；

步骤五、设定最小连通链衰减度量替代边对边e_ij的桥接特性产生的衰减度；

确定层级数的G_ij中，如果存在一条替代边e_i'j'(i≠i',j≠j')，采用所述替代边e_i'j'代替边e_ij连接R_i(e_ij)和R_j(e_ij)，则替代边e_i'j'将削弱边e_ij的桥接特性；

将G_ij中存在的替代边均放进替代边集合{e_i'j'}中,并设定边e_ij桥接特性的衰减；

边e_ij的最小连通链衰减计算公式用下式表示：

式中，r＝1……q，q为替代边集合{e_i'j'}中替代边e_i'j'存在的边的数目，边e_ij与替代边e_i'j'在R_i(e_ij)和R_j(e_ij)之间形成的多条连通链，在所述多条连通链中取最短的一条连通链作为最小连通链；p为组成最小连通链的边的数目；

步骤六、根据步骤四中的初步度量值以及步骤五中最小连通链衰减，设计最小连通链衰减拓扑势MCCA，计算边e_ij∈con_s的桥接特性度量值MCCA(e_ij)；采用下式表示为：

步骤七、对步骤六中候选桥接边集con_s中的所有边按最小连通链衰减拓扑势MCCA降序排列，获取前10％的边数目，获得电力光缆网络中的桥接边集。

2.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于：步骤一中，所述电力光缆网络模型G为：

G＝(V,E)

式中，节点集V＝{v_i|i＝1,2……,N}，N为网络模型G中节点的数量，边集E＝{e_ij|i＝1,……,N,j＝1,……,M and i≠j}，边e_ij＝(v_i,v_j)是从节点v_i到节点v_j的边，其中e_ij＝e_ji。