1.一种基于事件同步和网络建模的识别系统拥塞风险的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)根据过峰值阈值法,将时间序列中大于阈值的值定义为事件,记录事件发生的时间,从不同地理位置处产生的时间序列中提取事件序列,即:从地理位置l处的初始时间序列Yi(l)={yl},(i=1,···,nl)中基于过峰值阈值法提取出事件序列:i
其中,tl 表示地理位置l处第i个事件发生的时间,Nl表示地理位置l处事件发生的总数;
ij
2)根据动态延迟τlm 和最大延迟τmax判断两个地理位置处的事件是否同步发生,如果lij处的事件i和m处的事件j发生在动态延迟τlm 内,且事件发生时间间隔小于最大延迟τmax,ij那么事件i和事件j视为同步发生,假设l处的事件i和m处的事件j发生的时间间隔为dlm :ij ij ij ij
如果dlm 满足:0≤|dlm |<τlm 且0≤|dlm |<τmax,则认为l处的事件i和m处的事件j同步发生;
3)将互不相同的地理位置视为复杂网络中的节点,不同地理位置间有事件同步发生则对应的节点之间存在连边,同步发生的事件的数量作为该连边的权重,如此,将时空序列映射为以事件发生的地理位置为基元的无向加权网络,无向加权网络的邻接矩阵A是对称矩阵,A中的元素alm=0表示两节点之间不存在连边,alm≠0表示两节点之间存在连边,元素alm的数值表示连边的权重;
4)计算无向加权网络的拓扑特征,包括网络边权分布p(w)、网络累积度分布P(k)、网络累积强度分布P(s)和节点集聚系数ci,上式中,Ew表示网络中权重为w的边的数量,E表示网络中边的总数,上式中,nx表示度为x的节点的数量,n表示网络的节点总数,k表示节点的度,上式中,qj表示强度为j的节点的数量,n表示网络的节点总数,s表示节点的强度,上式中,Ei表示网络中节点i的邻居节点之间实际存在的边的数量,ki表示节点i的度;
5)识别系统拥塞风险,定义节点的拥塞系数为:
w
上式中,di 为节点i的平均强度,即与节点i相连的所有连边的权重之和除以这些边的数量,ci为节点i的集聚系数,对网络中的每个节点计算其拥塞系数,用于识别系统发生拥塞的风险;
6)借助MATLAB软件实现网络及拓扑特征和拥塞系数在地理位置上的可视化。
2.根据权利要求1所述的基于事件同步和网络建模的识别系统拥塞风险的方法,其特ij征在于,步骤2)中由于事件发生的时间间隔是变化的,动态延迟τlm 定义为i i‑1 i+1 i其中,tl‑tl 和tl ‑tl分别是位置l处的事件i与前一个事件i‑1和后一个事件i+1发生的时间间隔, 和 分别是位置m处的事件j与前一个事件j‑1和后一个事ij件j+1发生的时间间隔,τlm 是前后事件之间最短时间间隔的1/2,如果位置l处的两个事件发生时间接近位置m处的同一事件,则使用1/2因子避免重复计算,为排除不合理的长动态延迟,根据实际情况确定最大延迟τmax。
3.根据权利要求1所述的基于事件同步和网络建模的识别系统拥塞风险的方法,其特lm征在于,步骤3)中计算任意两个地理位置处同步发生事件的数量,定义系数g ij计算位置l处的事件i(i=1,···,Nl)与位置m处的事件j(j=1,···,Nm)的系数lm lm lm lmg ij,得到位置l与位置m的系数矩阵G ,矩阵G 中的元素g ij取值有0、0.5和1三种情况,表示位置l和位置m处同步事件的状态,所有同步事件中,m处事件发生在l处事件之后的同步事件个数ESlm由下面公式计算得出:其中,Nl和Nm分别为位置l和位置m处的事件总数,得到l处事件发生在m处事件之后的同步事件个数ESml,无向加权网络的邻接矩阵A中的元素alm由如下公式得到:alm=ESlm+ESml(11)。