[发明专利]一种计及网络风险和通信延时的电力通信传输网路由方法

权利要求书

1.一种计及网络风险和通信延时的电力通信传输网路由方法，本发明方案包含的具体步骤如下，其特征在于：

步骤一：将某区域的电力通信传输网抽象为无向图G＝(V，E)，V表示以电力通信网中变电站、调度中心为代表的节点集合，E表示以传输通道为代表的边集合，定义网络节点间邻接矩阵X＝[x_ij]来表示节点间连接关系，其中x_ij＝1表示节点v_i和v_j之间存在连接关系，定义网络所承载的业务集合为其中，分别表示业务s_k的源节点与目的节点，定义网络中业务路由集合为P＝{p(k)}，初始化种群P1，业务路由p(k)采用固定长度整数编码方法生成染色体，初始化迭代次数t＝1，定义最大迭代次数为t_max；

步骤二：计算是否满足约束条件，如不满足约束条件，需返回步骤一重新修正初始化种群，约束条件如下；

其中，为需求带宽，Z为当前可用带宽，

步骤三：计算节点风险值，计算公式如下，

其中，节点v_i为业务s_k路由上的节点，为节点v_i承载的业务集合，为节点故障概率，表示节点v_i的重要度，其计算公式分别如下，

其中，表示在时间周期T内任意节点v_i的故障次数，ω₁和ω₂为权重系数，为节点v_i的电压等级，为节点v_i的重要度指数，和的计算公式如下，

其中，σ_i为节点v_i的电压值，U表示网络中存在的电压值集合{σ₁，σ₂，...，σ_u}，σ_max与σ_min分别为电压值集合U中的最大值和最小值，表示节点s与节点d之间经过节点v_i的最短路径数，A_s，d表示节点与节点d之间的最短路径数；

步骤四：计算链路风险值，计算公式如下，

其中，表示链路e_ij的故障概率，表示链路重要度，为所承载的业务集合，和计算公式如下，

其中，表示在时间周期T内链路e_ij的故障次数，为电压等级，为链路重要度指数，ω₃和ω₄为权重系数，和计算公式如下，

其中，σ_ij为链路e_ij的电压值，A_l，f为从节点l到节点f的最短路径条数，为从节点l到节点f经过链路e_ij的最短路径条数；

步骤五：计算网络风险值，计算公式如下，

其中，D_B为网络风险值，m和n分别为节点和链路数；

步骤六：计算网络通信延时，计算公式如下，

其中，表示业务s_k在路由p(k)上的时延，计算公式如下，

其中，c为光传播速率，M为路由p(k)上的交换机数，T_avg为在交换机上经历的转发时延，L_ij为路由p(k)上相邻节点v_i，v_j间链路长度，为0-1变量，当业务s_k的路由p(k)经过节点v_i，v_j时，

步骤七：计算目标函数

步骤八：对种群进行快速非支配排序，对生成的种群进行选择、交叉、变异生成新种群，采用二元锦标赛法和精英策略进行选择，采用基于位置的交叉方法进行交叉；

步骤九：计算t＝t+1，如果t＞t_max，则输出帕累托最优解集，否则，返回步骤七。

步骤十：从帕累托解集中从选择具有最小通信延时的路由作为主路由方案，选择最小网络风险值的路由作为备用路由方案。