[发明专利]一种关键基础设施网络弹性强化方法及系统

说明书

本发明涉及一种关键基础设施网络弹性强化方法及系统。该方法包括：获取关键基础设施网络的网络参数；网络参数包括节点集合和连边集合；获取当前时刻关键基础设施网络的运行参数；运行参数包括结构参数和负载数据，结构参数为关键基础设施网络的网络结构，负载数据包括关键基础设施网络中每个节点的负载值；根据关键基础设施网络的运行参数，确定当前时刻关键基础设施网络中每个节点的强化节点识别排序指标；将强化节点识别排序指标最高的多个节点确定为待强化节点，得到待强化节点集合；对待强化节点集合中的每个待强化节点依次进行强化；每个待强化节点强化后的容限值为无限大。本发明可以提高关键基础设施网络的弹性强化效果。

技术领域

本发明涉及设施网络强化领域，特别是涉及一种关键基础设施网络弹性强化方法及系统。

背景技术

关键基础设施网络是社会经济和国防安全的“神经中枢”，也是网络安全的重要环节，其覆盖面广，功能也呈现多元化和多样性特点。随着新一轮技术革命和产业革命的发展，关键基础设施网络通过耦合信息域与物理域，有效整合及利用了现有资源，不同网络的运行效率也得到了极大提高。但技术进步的同时也使我们面临很多不确定因素带来的挑战，例如由于耦合作用，网络呈现多网融合的特点，节点规模庞大、结构复杂、层次交联，发生故障很容易演化传播，严重的将导致故障连锁反应，酿成灾难性后果，且关键基础设施网络极易成为攻击目标，因此必须采取有效措施，切实做好安全防护工作。

为了有效保护关键基础设施，许多国家已将关键基础设施防护工作提升为国家战略，颁布了相关法律法规，明确要求采取不同的应急管理措施以维持关键基础设施的正常运转。自然灾害带来的巨大破坏，不仅容易成为攻击目标，局域故障也很容易演化导致系统的全局瘫痪，一方面可能造成经济上的重大损失，另一方面甚至会导致相关产业和国家安全受到严重威胁，具有很大的破坏力。为此，很多国家高度重视关键基础设施的保护，先后详细制定了相关政策和计划来提升关键基础设施风险防范和评估能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种关键基础设施网络弹性强化方法及系统，以提升关键基础设施网络的弹性强化效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种关键基础设施网络弹性强化方法，包括：

获取关键基础设施网络的网络参数；所述网络参数包括节点集合和连边集合；

获取当前时刻所述关键基础设施网络的运行参数；所述运行参数包括结构参数和负载数据，所述结构参数为所述关键基础设施网络的网络结构，所述负载数据包括所述关键基础设施网络中每个节点的负载值；

根据所述关键基础设施网络的运行参数，利用公式确定当前时刻所述关键基础设施网络中每个节点的强化节点识别排序指标；其中，D_i(t)为当前时刻所述关键基础设施网络中第i个节点的强化节点识别排序指标；Y_i(t)表示当前时刻所述关键基础设施网络中第i个节点的负载容量裕度比例，Y_j(t)表示当前时刻所述关键基础设施网络中第j个节点的负载容量裕度比例；Γ_i表示所述关键基础设施网络中第i个节点的邻居节点；L_i(t)表示当前时刻所述关键基础设施网络中第i个节点的负载值；L_j(t)表示当前时刻所述关键基础设施网络中第j个节点的负载值；β表示容限参数；

将强化节点识别排序指标最高的多个节点确定为待强化节点，得到待强化节点集合；

对所述待强化节点集合中的每个待强化节点依次进行强化；每个待强化节点强化后的容限值为无限大。

可选的，所述获取当前时刻所述关键基础设施网络的运行参数，具体包括：

获取当前时刻所述关键基础设施网络的故障数据；