[发明专利]双层超网络级联故障行为研究方法和系统

权利要求书

1.一种双层超网络级联故障行为研究方法，其特征在于，包括：

构建双层超网络；

构建双层超网络超边扩散级联故障行为的CML级联故障模型；

将所述CML级联故障模型应用于所述双层超网络，并分析双层超网络级联故障行为；

其中，所述构建双层超网络超边扩散级联故障行为的CML级联故障模型，

包括：

超边e_i的状态值公式为：所有与超边e_i相邻接的超边的状态之和，与超边e_i的超边度的比值，具体为：

其中，表示超边e_i在t时刻的状态值；ε∈(0,1)表示超边之间的耦合强度；非线性函数f表示每个超边自身的动态行为，本公式中f(x)＝4x(1-x)混沌Logistic映射；M_in为超边e_i所在层的超边数目，超边邻接矩阵表示M_in个超边的邻接状态；层内超边e_i连接另一层超网络超边的数量n≥1，所连接的超边记为为超边e_i的层内超边度；p12为层间超边的连接概率；

当t时刻超边e_i的状态值为通过超边e_i的状态公式，可以得到t+1时刻超边e_i的状态值为若超边e_i的状态值则超边e_i的状态为正常；若在第m时刻，超边e_i的状态值则超边e_i在第m时刻发生了故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建双层超网络，包括：

构建两层均匀单层超网络，并根据层间连接方式将所述两层均匀单层超网络用层间超边连接；其中，所述层间连接方式至少包括：随机连接、偏好连接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建两层均匀单层超网络，包括：

构建单层k均匀BA无标度超网络算法，具体为：

步骤S11、初始时刻t＝0时，设k均匀BA无标度超网络中有k个节点与一条包含所述k个节点的超边e₁；

步骤S12、在t＝1时，所述k均匀BA无标度超网络中增加k-m个新节点，且所述k-m个新节点与所述k均匀BA无标度超网络中m个已经存在的节点以优先连接概率∏结合形成一条新的超边；其中：

其中，dH_i表示节点i的超度，dH_j表示节点j的超度，N_t表示t-1时刻的总节点数；

步骤S13、重复步骤S12，使k均匀BA无标度超网络的总演化时刻达到T,T1，则k均匀BA超网络中生成的节点总数为N＝(k-m)×T+k，超边总数为M＝T+1。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建两层均匀单层超网络，还包括：

构建单层k均匀ER随机超网络算法，具体为：

步骤S21、初始给定HM条孤立的k均匀超边；

步骤S22、在所述均匀超边中随机选两条超边，并以超边连接概率p1相连；

步骤S23、重复步骤S22，至最终生成节点总数为N＝HM×k，超边总数为的单层k均匀ER随机超网络。