交通网络分析篇1
关键词：随机交通网络；渐近连通；可靠性；对偶拓扑法
中图分类号：U113
文章标识码：a
文章编号：1007-3221（2015）03-0045-06
引言
自然灾害和交通拥堵使人们越来越重视交通运输网络的可靠性，目前对城市道路网络可靠性研究主要有三类：通行能力可靠性、行程时间可靠性和连通可靠性。其中，连通可靠性是交通网络可靠性分析研究的基础，只有在连通的基础上才能确保各类交通流完成出行。
连通可靠性反映的是交通网络节点两两间保持连通的概率，它是进行其它可靠性分析的研究基础，最早是由日本的mineKawai在1982年提出的，随后，各国学者作了进一步的理论探讨。早期连通可靠性研究的对象主要是系统的物理结构，考虑的是系统连通性，连通可靠性一般只有0，l两种状态，1代表连通，0代表不连通。城市的交通状态是随机变化的，仅用两个变量不能反映交通网络连通的不断变化，常态环境下城市道路连通性有多种状态。朱顺应、陈晓明、吕斌等采用饱和度法（v/c）来刻画路段连通可靠性的状态，连通的概率是流量v和通行能力c的函数，p=F（v，c），这样连通可靠性由{0，l}扩展到[0，1]区间，这种扩展使连通可靠性的应用范围更广；但同时又面临新的问题，虽然通过标定函数可以求得F（v，c）路段的连通可靠性，但由于交通网络的结构往往比较复杂，规模过大，整个交通网络连通可靠性的定量研究会变得非常困难。因此，路段连通可靠性、路网规模及整个路网系统的连通可靠性之间的关系一直没有定论。
本文在道路状态影响因素方面主要考虑交通流量和通行能力。连通可靠性是流量和通行能力的函数，即连通可靠性p=F（v，c），p∈[0，1]；用对偶拓扑法获得交通网络图，定义随机交通网络的渐近连通可靠性，利用随机网络模型研究路段连通可靠性、路网规模及路网连通可靠性之间的定量关系，在一定条件下一定程度上解决两个基本问题：a.当路段连通可靠性较小的状态下（交通拥堵状态或路段遭到毁坏），路网是不是仍然保持连通的；6.路网结构和规模确定条件下，路段连通性和整个路网连通性之间的定量关系，即路段的连通概率为多少时才能保证整个路网是连通的。
1交通网络的随机网络模型
1.1交通网络拓扑结构图的获得
交通网络连通可靠性分析首要问题是利用一定的规则处理现实中的交通网络。一个交通网络由交叉口和路段（或称为边）组成.常用刻画静态交通网络的网络拓扑方法主要有：原有拓扑法，以边为拓扑结构的边，交叉口为节点；对偶拓扑法，以道路编号或者路名为节点，即相同的路名可用一个节点代替，交叉口为节点之间的连线。利用对偶拓扑法转化路网的拓扑图实质是进行点和边的相互转化来表达网络的连通性。在进行边转化为点时，原图中一条边就转化为对偶图中的一个点，而在点（交叉口）转化为边时，要根据网络的连通性而定，通过转化原图中边和交叉口的连通概率完全转化为对偶图中边出现的概率。
本文首先利用原有拓扑法建立交通网络图，然后通过不同路段交通流量和通行能力整合网络图，合并交通流量v和通行能力c接近的路段，拆分交通流量和通行能力差别过大的路径。具体做法，设定两个阈值ι和a，对具有同一路名的不同路段s和t，若满足|vs-vt|>ι或|cs-ct|>a，则在网络图中路段s和t作为两条边看待，否则可把路段s和t合并为一条边；对不同路名的相同方向路段s和t若|vs-vt≤ι且||cs-ct|≤a，则两条道路s和t在网络图中视为一条边。经过上述整合之后，再利用对偶拓扑法可以得到所需要的交通网络图。
1.2城市交通网络的随机网络模型
利用上述方法得到一个交通网络图G（a，e），其中a={a1，a2，…，ai…，an}表示对偶图中节点的集合，实际代表路网道路的集合；记e=.{e1，e2，…，ei…，en}为对偶图中边的集合，实际表示交通网络中道路的连通关系。以下讨论皆在G（a，e）对偶图中进行。若要确定网络图G（a，e）的连通性，需要确定网络图G（a，e）是以何种结构出现的，即图G（a，e）的边生成规律。
对交通网络的结构研究，多是结合规则网络、无标度网络或随机网络等相关模型，这类方法从静态角度刻画了交通网络的平均距离、度分布、连通性等几何特征，静态网络模型在刻画交通网络连通性随时间变化特性方面显得不足，特别是现实中随着交通需求增大，拥堵加剧；交通需求随机性对连通性的影响主要反映在图G（a，e）中边出现的概率，本文的研究基础是基于随机网络模型，网络图G（a，e）中边的集合e={e1，e2，…，ei，…，eq}中每条边的出现，也就是任何两点连接成边以概率p出现，并且每两点连接形成边是独立的，相比而言这种模型能较好的反映交通网络连通性的随时间变化的规律。
2交通网络渐近连通可靠性定义
对于交通网络图G（a，e），若有n个顶点，对此网络图进行标号，得到一个有n个顶点的标签图，其中n≥2，这个标签图最多可有组合Cn条边，假设这个图实际有q条边，它所形成的标签图的数量2n。记p为交通网络G（a，e）中每条边出现的概率，进一步定义：p（G）=pq（1-p）n-q，其中G∈Ω|e（G）|=q，n=Cn，这里Ω=Gn（标签图）。
以下分别从两个角度，定义交通网络的渐近连通可靠性。
定义1：随机交通网络G（a，e），记Cn为所有n阶连通图的集合，交通网络G（a，e）中每条边出现的概率p确定，若p（Cn）存在，且limp（Cn）=1，则称几乎所有的n阶图具有连通性，称交通网络G（a，e）具有网络规模变大时的渐近连通可靠性。
定义2：随机交通网络G（a，e），G（a，e）的顶点n为常数，G（a，e）中任意两点连通的概率（也是每条边出现的概率）为p，若存在po，当p>p。时，随机交通网络G（a，e）是连通的，当p
从定义l得知，若交通网络具有网络规模变大时的渐近连通可靠性，当网络规模大到一定程度时，即使连通的概率很小，交通网络仍然是连通的。由定义2知，当交通网络规模一定时，路段连通的概率不同，整个交通网络可能连通，也可能不连通；特别的，在满足随机网络模型条件下，一定存在交通网络连通可靠性的阈值，交通网络是具有渐近连通可靠性的。下面结合eR随机图模型，给出阈值的具体表达式。
3交通网络渐近连通可靠性证明
结合两种定义给出三个结论，并进行证明。
对于标签图G（a，e），其中n≥2，一个标签图最多可有Cn条边，假设这个图有q条边，从Cn条可能的边中选取q条边得到的组合数为C2C，有n个顶点和q条边的标签图的所有组合数量记作L（n），则L（n）
结论1当p=0时，边数q=0，网络中所有节点都是孤立的，节点间无边连接，交通网络不连通，即limp（C。）=0，当p=l时，网络中所有节点都是连通的即limp（Cn）=1，随机交通网络演变为固定的网络。
结论2当p>0为常数时，limp（Cn）=1，即，随机交通网络G（a，e）具有网络规模变大时的渐近连通可靠性。
证明对于图G（a，e），|a|=n，要证limp（Cn）=1，可证不连通的概率为0，若该图是不连通的，可设图G有k（k>2）个分支构成G=m2Um3U…Umk，其中，mi为第i个分支，假设其顶点数为m；则mi到其他分支即mi中不连通的边最多有（n-m）m，每条边都独立的不出现的概率为（1-p），则p（[mi，mi]=φ=（1-p），图G（a，e）所有不连通边的上界记作ιn则，对于级数μn=公式中n-m和m是对称，故有n-m≤n/2或m≤n/2，不妨设m≤m/2
以上结论说明当随机交通网络的规模大到一定程度时，虽然某些道路是不连通的，但整个交通网络是连通的，结论2没有说明达到何种程度；从另一个角度考虑，如果网络规模确定，连通的概率p增大到某种程度也能保证交通网络是连通的，至于p要达到何种程度，结论3在一定程度上给予解决。
结论3若交通网络G（a，e）的顶点n为常数，则G（a，e）连通可靠性的阈值为，即：当p>po时，随机交通网络G（a，e）是连通的，当p
分析假设连通的概率为p，则对一固定节点成为孤立节点的概率为（1-p），考虑JD比较小的情况，即当p-o时，而可以用渐近。则某一固定节点成为孤立点的概率为。若网络存在一个孤立点，则某一固定节点是这个孤立点的概率也为，求得证明是图G（a，e）连通的阈值，分两步即可：a）当时，证明存在孤立点；b）当时，证明网络是完全连通的。
证明a）证明当时，存在孤立点。的期望，σ?为xn的方差。
由上面的分析知，某一固定节点为孤立点的概率为整个网络存在孤立点的期望个数为即exn≥2；
需要证明存在孤立的节点的概率收敛于1。
先证xn的方差是有界的：考虑e[（xn）（xn-1）]是孤立节点有序对的期望个数，因此，e[（xn）（xn-1）]=n（n-l）（1-p）2n-3。xn的方差
由车比雪夫大数定理知：即存在孤立的节点的概率收敛于1。
b.证明当时，图G（a，e）是连通的。只有一个分支，网络是连通的。
综合a和b知，当时必然存在孤立的节点，此时图G（a，e）不连通；当时，图G（a，e）是连通的，所以是图G（a，e）连通的阈值，结论3成立。
结论3在一定条件下揭示了路段连通可靠性和整体路网连通可靠性之间的定量关系：网络的规模确定，每条道路的连通概率p大于时，交通网络是连通的；反之，如果道路连通概率p小于，就会影响路网的连通性，这为日常交通的控制和管理提供了重要的理论依据。另，结论2和结论3从两个方面分别反映了交通网络连通可靠性的规律，两者之间揭示的规律是一致的，可以容易地利用结论3得出结论2：当p固定时，一定存在n*，使得，显然，当时整个路网就是连通的，这为交通网络规模控制提供了理论依据。
4交通网络渐近连通可靠性的应用示例
如图1所示，为宁波市高新区交通网络图，利用本文第1.2中的方法，根据某一时段的交通流量和通行能力对路段进行整合，利用对偶图法得到所需网络图如图2。图2由39个顶点，236条边构成，顶点代表道路，边代表39条道路之间的连通关系。由随机网络模型求得，宁波高新区交通网络对应边的连通可靠性约为0.2，有39个点构成的随机网络，连通的阈值为in39/39=0.093，所以，当道路畅通的情况下，边与边的连通概率较大，此时整个交通网络具有较好的连通性。但当边的连通概率降低时，整个路网的连通可靠性也会降低，如当连通的概率为0.1时，得到的随机网络图为图3，此时就会出现孤立点，孤立点存在表示道路是不连通的。
5结语
交通网络分析篇2
随着以微博、社交网络为代表的社会化媒体平台的发展，企业招聘有了一个富有潜力的新渠道，企业可以根据人们的网络踪迹精准搜罗人才，也可以通过精心的策划，把招聘同时变成一个提升公司品牌的过程。
adobe：精准匹配
社会化媒体在让人人都变成“自媒体”的同时，随着时间的发展，也沉淀了大量的用户踪迹。企业可以根据这些真实信息来精准匹配企业的招聘需求。
adobe在全球的员工总数超过1万名，正常情况下每年都有700750个空缺职位，其中20%的软件工程师是由外部的公司帮助招聘来的，但adobe需要为每个职位支付2万美元的佣金。高昂的成本之外，adobe还要承担人才流失的风险，因为通过机构招来的员工留下来的比例并不是很高。如果因此出现新的人才缺口，adobe只能再开出更诱人的条件让公司再去“猎”到合适的人。
大概在一年前，adobe开展了一场“寻找天才员工”的竞赛，他们把负责招聘的HR人员分成两组，一组采用传统的方式招聘50名可靠的技术工程师，另一组则在社交媒体网站上招聘。结果，用社交媒体的一组只用了几个小时就找够了人选，而用传统方式的一组过了好几个星期之后还在寻找过程中。
大量开展社交媒体招聘后，adobe不仅节省了大量的时间和成本，更让公司轻松找到了那些愿意为adobe工作的人。因为在社交网络上，公司不仅能看到这些人的从业经历和所在的地理位置，还能知道哪些人对adobe的战略和文化是认同的。如今，机构只负责adobe美国不足2%的招聘业务。
社交网络不仅改变了人们的沟通方式，也让求职者和招聘企业的“供求”信息达到更精准的匹配。这除了有赖于人们在社交网络上留下的真实信息之外，更得益于企业主动对这张数字化的人际关系网络数据的挖掘和分析，最终让招聘工作人员快速有效地摸清求职者的工作技能、教育背景、从业经历、爱好、性格特征等信息。
通过社交网络，企业可以在特殊的圈子里找到自己需要的特定人才，然后进行有的放矢地安排笔试、面试。以往，企业通常需要在几轮面试过后，才大概掌握求职者的性格特征。现在，通过社交网络，企业在与求职者见面前就把对方的“底牌”基本摸得差不多了。在美国，一家医院收到了一名女士的工作申请，但院方后来发现此人在照片共享网站上上传了自己的裸照，于是直接拒绝了申请。
德勤：人才在线之旅
上述模式还只是停留“找人”的层面上。而在一些企业看来，社交招聘可以是一个一石二鸟的过程，甚至可以首先是一种营销，企业可以在社交网络上以一种有趣的和可亲的姿态聚拢人气，顺便地找到合适的人才。
德勤会计师事务所中国子公司新浪官方微博在去年9月份推出了一个活动——“德勤在线之旅”。参与者可以亲身体验一次线上旅行，旅行从“机场”开始，旅客可以在这里选择自己想要去的地方是北京、上海，还是香港，“飞”抵目的地后，旅客可以参观德勤在当地的虚拟办公室，并与里面的员工进行交谈。每参观一个地方，旅客就能收到一个绿点，集齐六个绿点后，旅行完成。德勤在数小时之内就收到了足够多的工作申请。最后统计发现，有超过1.7万人参与到这个在线游戏中，其中有许多人在游戏中与德勤频繁互动。
谷歌也把这种社交网络招聘方式运用得非常娴熟。其在自己的社交平台Google+上增加了一个“LifeatGoogle”(谷歌生活)账户，除了分享人们在谷歌工作的情况、氛围和文化外，还不失时机地在上面招聘信息，并有多个工作人员在后台与来访者充分沟通。现在，“LifeatGoogle”已经成为谷歌招聘的核心平台。
群邑：真人秀
对社交网络招聘上，群邑中国发挥媒介传播机构的专长，把招聘过程先变成了一个“走秀t台”，无论是招聘者还是候选者，都“走”出了自己的精彩。当然，招聘任务也圆满完成。
今年6月份，群邑中国在社交媒体上推出了一档真人秀短片《群邑学徒》。在这档总共10集的系列短片中，10位从群邑中国实习项目中遴选出来的候选人，要在为期10天的面试中，接受群邑中国设置的5场考核，从消费者报告到病毒营销再到社交媒体传播，内容涵盖媒介传播的各个方面。视频短片以每天一集的速度在视频网站更新，并在社交网站和社区里推广。
交通网络分析篇3
关键词：数据通信；计算机网络；交换方式；使用范围
所谓交换就是指转接，是计算机网络中数据通信的关键技术。交换是指按照某种方式对传输线路的资源进行分配，交换技术主要包含了报文的交换、分组的交换、线路的交换等几个方面。目前的宽带数据通信网出现了两种不同的技术，即ip与atm，ip的网络核心节点为太位路电器；atm的网络核心节点为atm交换机，其目的为了实现信元的高速交换。
一、目前数据通信的几种交换方式
1、电路交换：能为任意一个入网的用户提供一条临时使用的物理信道，这种方式被称为电路交换，是由通路的各节点内部早空间上完成的信道接续而形成。这条物理信道始终被用于信息的传输，因此不允许被用于其他的计算机。
2、分组交换：分组交换，同时也被称作为包交换。它的主要作用是将用户发来的数据分割成相同长度的数据包，因此被称为打包或者分组。分组交换是指在每个数据包前面加一个分组头，作为将发往何处的地址标志，然后分组交换机会根据不同的地址标志对其转发到目的地。
3、报文交换：报文交换，同时也被称为信息交换方式。报文交换是将用户之间不直接存在的信息进行接收以及发送的特殊物理信道。同时还将用户正在进行交换的报文进行存储，当输出电路出现空闲的情况时，再将报文发送到需要接收的交换机。
二、使用范围
在数据通信过程中，电路交换一般会在公用电话网、电报网、数据网（电路交换）通信网中使用。前两种是传统的通信方式，后一种与公用电话网的通信方式相似，但是需要使用二线或者四线与用户进行连接，通常在数据交换速度较快的通信中使用。由于电路交换具有较强的实时性，同时其成本低，延迟小，但是对线路使用的效率低。所以适用于进行接续后，实施较长报文的传输。由于报文交换具有较大的延时性，同时对空间的占用量较大，所以适用于不同终端、协议、速度的数据通信或者是一对多形式的存储转发。而分组交换具有电路、报文交换的优点，其传输的速度快、质量高，并且成本低，但是其没有较高的实时性，存储量小。所以适合用在对话式的通信（图文存取、邮件传递、数据库检索等）过程中。
三、分类
（一）DDn
1.DDn的工作方式：DDn作为高质量、高宽带的数字数据通信网，数字信道为信息传输的主要信道，因此不具有交换的功能。用户的数据信息应该根据之前约定好的协议，采用同步转移的模式对数字进行分复用的技术，所以必须在固定的时间内对通信宽带和速率传输进行事先设定。
2.DDn提供的业务：DDn网作为全透明的网络，因此可以为分组交换网和互联网提供中继电路；不仅可以对一点对提供多量的业务；同时还可提供图像、G3传真以及语音和智能等多种业务来满足用户的要求。
（二）FR
1.FR的工作方式：FR的主要任务是将在原来的交换基础上进行分组交换做出相对简化数据传输新技术。它在oSi第二层主要采用简化的方式进行数据的传送和交换。因为FR仅完成oSi的物理层与核心层的功能，将控制流量以及纠错等任务留给终端来完成，因此不仅使节点机之间的协议简化，同时还提高了传送的效率。
2.FR的特点：1）传输效率高。2）产生的费用低。3）兼容性好以及组网的功能性强。4）网络资源的使用率高。
3.FR提供的业务：FR主要使用的面向连接交换技术，虽然能够提供需要交换的pVC和SVC，但目前只能采用交换虚电路的方式。
（三）ip
1.ip的工作方式：ip交换是一种高效的ipoveratm技术，同时也被称为三层交换技术。简单来讲，三层交换技术即“二层交换技术加上路由转发技术。”ip只对数据流中的第一个数据包进行路由地址的处理，由路由转发，继而按照已经计算好的路由在atm网建立虚电路VC。这样的处理方式使数据包在今后不用经过路由器，可以直接沿着VC的方式进行传输，提高传输的效率。
2.ip的交换的特点：1）因为彼此之间不存在连接建立时延，因此ip在进行交换的时候不需要事先建立通信线路，可以随时将信息发送出去。2）通信的双方可以不使用固定的通信线路，因此，提高了对通信线路的使用率。
3.ip提供的业务：适合多种业务的环境，目前主要使用于宽带以及ip骨干的传输。
（四）X.25
1.X.25的工作方式：X.25的交换方式主要体现在传统储存转发方式的基础上，进而发展的一种新型交换方式。X.25的主要工作是将用户发送的数据进行分割，每个分割后的分组都有一个分组头，而分组头的主要目的是为了指明将要发往的地址，最后按照地址的排列顺序挨个进行交换网的发送。
2.X.25的特点：因为X.25的交换动态主要为分配线路资源和传输的效率高，因此能为不同种类的终端提供互通的便捷。其具体内容如下：1）交织传输。2）统计时分可复用：采用动态的方式对线路资源进行分配。3）逻辑信道：在分组的交换方式中，每条逻辑信道在一次呼叫过程中都有相应的逻辑信道号。因此被用于用户的区分。4）虚电路：虚电路是根据报文的需要，以及占用多个时隙相应的缓冲空间而来的，因此，进行呼叫时不需要建立固定的物理通道。5）分组多路的通信：因为每个分组都有控制信息，所以分组型的终端可以做到与多个用户终端同时通信。
3.X.25提供的业务：分组交换可以提供永久虚电路，同时还能开发以及提供增值的数据业务。
（五）atm
1.atm的工作方式：atm的转移模式是立于电路交换和分组交换的基础上，主要目的是将数据分解成固定长度53B的信息，目前将这样的分组叫做信元。而atm主要以信元为单位进行复接、交换等工作。复用的时候只要具备信元就可以进行信息的发送工作。
2.atm的特点：1）不仅可以建立虚电路来进行数据的传输，同时支持无连接的业务。2）因为采用的数据包属于固定长度的模式，因此有利于宽带的交换。3）采用异步术同时能够采用服用技术。4）atm技术使其协议以及网络功能得到简化。
3.atm提供的业务：atm常用于局域网互联、互联网以及虚拟局域网，还可用于电视领域。其主要优点在使用的过程中可以提高速度。
四、协议
网络协议是指计算机之间所使用的交流语言，同时协议包括面向字符、字节计算、比特的协议。而tCp/ip协议是最为常用的网络协议，适用于不需要使用路由进行选择的网络（小型），以及由多个Lan组成的网络（大型）。此协议所具有的特点：体系结构具有开放性，且易于管理。同时tCp/ip协议是一种较为标准的协议，其包括传输控制协议（tCp）与因特网协议（ip），其中tCp协议是数据在应用程序中传送时应用，而ip协议是数据在程序与主机间进行传输时应用。并且由于tCp/ip协议具有较强的跨平台性，所以已成为了一种标准协议。
五、结束语
随着社会的发展，人们更加期待得到一个可以获取丰富信息，相互沟通的理想通信环境，希望能在任何时间、任何环境下都能方便的使用。而目前，上述中的几种数据交换方式，可以满足人们对通信的需求，对广大的用户来说，不管从使用效率还是经济方面来看，都是目前最好的选择。
参考文献：
[1]高宏杰.浅析数据通信交换方式及其适用范围[J].民营科技.2010，（02）.
[2]魏英韬.对通信网络数据的探讨[J].黑龙江科技信息.2011，（03）.
交通网络分析篇4
关键词:事件关联;数据抓包;数据分析
一、选题意义
随着现代科技的发展，网络办公已成为日常办公的模式，信息系统网络已成为国网公司工作的重要组成部分。由于其规模大，部署复杂，网络在运行过程中会不可避免出现一些故障，如网络出现丢包、后台访问慢或者不可访问、网络环路、网络中内外网误联等问题。遭遇过交换机回路事件的网络管理员都知道“交换机环路”如一个人牙痛一样，让人无从下手。这些故障如果不及时处理，影响正常工作，甚至造成违规外联事件和泄密事件。如何快速发现并定位网络故障呢?企业网络规模不断扩大，内网、外网、生产网以及个人使用无线网络充斥其中，各种网络事件、安全事件、安全隐患充斥其中，这对网络管理工具和防护工具有了更高要求。为了能帮助管理人员从容应对现在的网络事件和威胁，我们研究一套网络异常数据分析及网络事件故障快速定位工具，能提高网络事件处理时效性;本次研发的工具可对网络数据进行分析，时时呈现网络状态，发现异常数据，及时发现网络中的环路、攻击、恶意域名、内外网误联等事件，定位事件源，并记录相应日志，为信息管理人员掌握网络情况、发现并处理网络故障提供了可靠依据，简化了分析网络报文的工作时间，提高工作效率。
二、研究内容和解决方法
对于管理员来说网络故障告警比较重要性，同时网络中故障的发现与管理也很重要。本文是在复杂的网络环境中，针对网络告警事件进行相关性研究，分析报警事件发生时的实时数据包。通过告警的网络事件与实时数据包关联分析以及相关性分析，可以将所发生告警事件进行相关性分析，这样就有利于将多数的告警归类成少量告警，并以此来过滤掉大量误报的数据以及与主要故障不相关的非必要的告警。这样不仅可以使得网络管理员较为轻松地找到故障发生的根本原因，及时排除故障，而且还可以根据相关性分析，提醒管理员近期可能发生的故障，从而从根本上保证了网络可靠、稳定的运行。
(一)研究内容
本次研发的工具主要目的是为了提高网络的安全可靠性，及时发现网络中环路、网络攻击、恶意域名、内外网误联等事件，并记录相应日志。为信息管理人员掌握网络情况、发现并处理网络事件提供了可靠依据。研究内容体现在以下方面:(1)研究数据包的获取及数据包解码分析。数据包通过交换机的镜像口或者trunk口获取。通过trunk口识别交换机划分的vlaniD。数据包解码可以把数据包深度解析，把数据的控制部分和数据部分分别存储，提高数据的解码的速度。自动分析网络中的数据，发现网络中的威胁事件，定位故障，基于应用、ip、端口等图表展现网络情况，方便管理人员掌握整体情况。研究内网异常终端的发现。在交换机的trunk口，通过数据抓包和分析，呈现每个VLan的在线终端及maC，发现内网中的异常终端。(2)研究网络威胁事件。例如研究aRp扫描、广播风暴、ip地址冲突、SQL注入攻击、aRp攻击等事件，分析相关事件的原理及特征，归类整理为事件特征库。(3)研究以矩阵显示网络情况。研究以流量矩阵和事件矩阵显示网络情况。事件矩阵可以设置事件阈值显示当前网络中高频发生的事件，例如aRp攻击等事件可快速过滤出来。流量矩阵可基于tCp、udp、arp、单播、多播、广播、传输方向等元素，显示网络状况。(4)研究网络流量的实时监控及异常事件告警方式。
(二)解决方案
本次研发的工具是在交换机的镜像口或者trunk口进行数据抓包分析的基础上，发现及定位网络中的故障信息，为信息管理人员提供网络的运行情况，提升故障处理时效性。1．系统架构本工具有远程管理软件和数据采集分析器构成;数据采集分析器的数据采集口接在交换机的镜像口或者trunk口获取数据并分析，远程管理软件安装在笔记本电脑上连接到数据采集分析器的管理口。如下图1所示:etH0:管理口，接安装远程管理软件的终端。etH1:数据分析口，接交换机的trunk口和镜像口获取数据分析。2．功能研发功能研发分为:数据采集模块、数据解码分析模块、事件告警模块、日志记录模块。(1)数据采集模块。把数据分析接口设置为混杂模式，可以在交换机的镜像口或trunk口获取数据。(2)数据解码分析模块。通过研究aRp扫描、广播风暴、ip地址冲突、SQL注入攻击、aRp攻击等事件，分析相关事件的原理及特征，归类整理为事件特征库，提高数据分析和事件识别的速度;通过数据包解码分析，提取数据报文的ip地址信息，实现ip资源统计区分，自主定义内网合法终端ip地址段，实现异常终端和maC地址的发现，通过和交换机的配合实现对网络事件的定位。(3)事件告警模块。通过与事件特征库进行特征比对，快速发现网络事件，并把网络事件及故障源显示在告警区域;设置矩阵的阈值也可以显示网络中的故障事件，通过设置事件阈值显示当前网络中高频发生的事件，例如aRp攻击等事件可快速过滤出来。流量矩阵可基于tCp、udp、arp、单播、多播、广播、传输方向等元素，显示网络状况。(4)日志记录模块。可以把一段时间网络的数据抓包及分析情况记录在本地，方便日后的事件溯源。
(三)功能的实现
数据包捕获和解码、统计分析、智能分析是网络数据包分析的基本分析方法，它们大致分为实时网络流量分析、流量统计分析、协议统计分析、数据包大小分布、主机和流量统计分析、会话统计等方面。对网络流量进行全面数据采集和统计分析，包括对每条链路进行集中或单独分析，并能根据用户的实际情况提供各种图形界面对结果进行展示。实时统计主机的流量、收发包数、标志位情况、收发包比例、会话数等。通过主机的流量统计参数可以快速找到可疑主机，帮助网络管理者定位问题。通过对网络中主机的会话情况进行统计，包括物理会话、ip会话等，并能对这些会话提供时间、流量、数据包等进行排序，会话分析可以对网络情况进行详细的展示，并能快速发现主机的异常情况。通过数据采集模块抓取流量数据，对捕获到的数据包进行实时解码，解码的格式包括概要解码、字段解码、十六进制解码等数据包解码信息。正常情况下在网络活动中网络协议类型和访问数量很多，非专业的数据包抓包工具对数据包的解析程度也不相同。通过对比数据包解码信息，我们可以直观的看到网络中传输的原始数据包信息，以此能够明确网络中的攻击现象和故障源头。通过镜像或者trunk口，交换机能够将选定端口或中传输的流量复制发送到指定的交换机端口，该端口一般称为流量监控端口，数据采集模块只需接入该端口就可以分析到其他端口的网络流量。通过对数据包的解析和重组进行数据分析，分析网络事件的特性，归类整理为事件特征库。当发现类似于aRp扫描、广播风暴、ip地址冲突、SQL注入攻击、aRp攻击等事件，会以告警形式把网络事件及故障源通知给网络管理员，同时把一段时间网络的数据抓包及分析形式以矩阵方式直观展现出来。
三、创新点
(一)网络协议解码分析快速呈现事件真相
通过“所见即所得”协议分析模式对网络事件报文进行解码，归类、阈值设定、智能关联分析等策略预制和自定义规则，快速呈报事件关键线索。通过交换机trunk端口将所有VLan的信息传过来，系统通过数据包解码实现ip资源统计区分，定义内网终端ip地址段，实现异常终端和maC地址的发现，通过和交换机的配合实现网络的快速发现和处理。
(二)网络数据包
VLan解码通过交换机trunk接入对数据包报文分析研究，解决抓包工具和交换机网管对各个VLan无法全局呈现的不足，对通过VLan号找到网络事件的影响者提供了重要保障。
(三)网络数据端口检测
工具接在交换机的镜像口，可对整个网络的流量进行监控和分析。通过内置的安全策略规则库，对已知的网络端口扫描、后门木马、tCp、UDp等协议渗透、攻击进行识别报警。也可以添加自定义监控对象，灵活的设置策略，对某个ip或者ip地址段、某个端口或者端口群组进行监控和告警。
(四)网络故障定位
通过系统内置的网络专家诊断设置对aRp扫描、aRp广播风暴、ip地址冲突，网络回路等网络故障进行检测，通过mac地址和VLanlD配合交换机进行定位。结语开发的工具可实现内网网络环路、aRp事件告警、网络数据端口检测、终端识别及监控等功能，这些功能对运维人员的工作提供帮助，快速发现、定位故障，保障网络的安全，提高了管理人员的工作效率。
(一)实现内网异常终端发现
通过交换机trunk端口将所有VLan的信息透传过来，系统通过数据包解码实现ip资源统计区分，定义内网合法终端ip地址段，实现异常终端和maC地址的发现，通过和交换机的配合实现异常终端的定位。
(二)实现内网VLaniD识别及ip地址统计
通过交换机trunk接入，可识别内网的vlaniD，并可统计每个VLan的在线ip有多少。
(三)实现网络数据端口检测
工具接在交换机的镜像口，可对整个网络的流量进行监控和分析。通过内置的安全策略规则库，对已知的网络端口扫描、后门木马、tCp、UDp等协议渗透、攻击进行识别报警。也可以添加自定义监控对象，灵活的设置策略，对某个ip或者ip地址段、某个端口或者端口群组进行监控和告警。
(四)网络故障定位
通过系统内置的网络专家诊断设置对aRp扫描、aRp广播风暴、ip地址冲突等网络故障进行检测和定位。该研究的应用反馈，在实践上有着较为重要的意义。可实现实时数据包的捕获和分析，对高速网络数据包捕获速度匹配也进行了算法改进，可协助运维人员快速发现网络攻击和故障，定位网络故障源，明确网络通信情况，缩短了运维人员发现、处理故障的时间，提高了效率。随着网络应用软件和网络技术的飞速发展，其研究和应用范围还要不断扩大，该工具小巧，部署灵活，在日常的巡查或检查工作中携带，能快速发现网络的故障，有效提高了工作效率，保障了网络安全，社会效益显著。
参考文献:
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［5］肖海林．网络告警关联规则挖掘系统的研究与设计［D］．成都:电子科技人学，2007．
交通网络分析篇5
关键词：3G时代；大学生；网络行为
作者简介：陈雅琦（1992-），女，安徽芜湖人，南昌航空大学经济管理学院本科生；王兰兰（1991-），女，河北沧州人，南昌航空大学经济管理学院本科生。（江西南昌330063）
基金项目：本文系2011年江西省教育规划项目（项目编号：11YB380）、2012年南昌航空大学三小项目（项目编号：SXJG30）的研究成果。
中图分类号：G645文献标识码：a文章编号：1007-0079（2013）16-0207-02
3G时代不仅具有简单的通讯功能，同时打破了手机通讯与无线网络的通讯屏障，手机网络作为一种新型的信息交流平台正以迅猛的速度为广大在校大学生所接受。人们可以通过手机进行网络购物、预订酒店、飞机票、火车票、交通查询、天气查阅等服务，3G时代为越来越多的手机用户提供了出行的便利。而大学生可利用手机下载电子书和学习软件、浏览新闻网页、QQ聊天等，不仅有利于学生利用零散的时间学习，还可丰富学生的闲暇生活，手机网络的普及和应用给大学生的人际社交行为带来了变化。随着大学生对手机网络的使用日趋频繁，尤其是利用手机应用社交网络，如QQ、微信、微博等将现实中的交往转移到网络上并产生依赖感，导致现实生活中的人际交往萎缩，并造成了一定的负面影响。为帮助大学生正确认识手机网络，通过社交网络正确地展示自己，在便捷的社交网络沟通中得到心理满足，构建良好的人际关系，本文通过文献分析法、问卷调查法对大学生手机网络行为展开了分析，为培养大学生较好的人际交往能力和良好的心理素质提供了对策。
一、大学生手机网络心理需求分析
1.需求心理
大学生在高中时以单一的学习为主调，进入大学后生活中所有事情都需要独自处理，若在学习生活中产生一些孤独、烦躁的情绪时，则需要倾诉，使别人理解自己内心的想法。而在虚拟的网络世界里，可尽情诉说自己的想法，寻求精神寄托，由此产生了“微博控”这类人，喜欢用手机网络诉说发生的事情，与网络上的朋友交流，寻求共鸣，还有些学生喜欢一边学习一边聊QQ，更有甚者发展到手机不在身边便坐立不安，他们对手机社交网络产生了强烈的需求。
2.好奇心理
大学生希望利用网络满足好奇心，因此利用网络来调节现实生活，如浏览不良网页、肆意回帖，更有甚者利用网络寻求刺激，这类学生急需给予正确的引导。
3.从众心理
大学生正处于价值观的树立时期，容易受周边环境的影响。若周围的人都在使用手机上社交网络，出于从众心理、为避免与众不同，逐渐会被社交网络吸引。大学生的从众行为不同程度地带有盲目性，若是消极的行为，学生一时很难分辨。
4.宣泄心理
大学生有大量可自由支配的时间。看书、学习、旅游、谈恋爱、玩游戏、睡觉、兼职等多种选择组成了大学生活，若不能合理地安排时间，势必会导致大学生心理空虚，而手机网络便是一种常见的排解方式。
5.逃避心理
大学生的心理比较脆弱，从单一的学习环境转换到大学这一综合环境体，和谐的人际关系显得格外重要。有的寝室关系不和谐，学生便感觉压抑，产生了抑郁症，严重者还会有轻生的念头。于是很多大学生利用社交网络逃避现实生活中这种不和谐的人际关系，缓解压抑的现实生活，在网络中寻得慰藉。
6.自卑心理
由于大学生生源的差异、家庭条件和生活环境的不同造成价值观的不同，可能有些学生会产生自卑或自负心理，导致与寝室关系不和谐，于是有人选择通过玩游戏麻痹自己或是通过网上交友来倾诉。
二、大学生网络行为调查分析
本文为探寻大学生手机网络行为与社交关系产生的根源，以行为学为基础，因为人的行为源于动机，而不同的动机源于不同的心理需求，以此为基础设计了一份调查问卷，主要分为三大模块：第一部分是针对大学生个人基本情况的调查，第二部分是对大学生的上网心理的调查，第三部分是对大学生的网络行为与社交关系的调查，例如上网的频率、上网的活动、跟家人沟通的频率、人际压力感受等问题。以江西部分高校为样本采取问卷调查的方式，运用SpSS对数据进行分析，得到了以下结论。
1.大学生手机网络的基本特征分析
（1）性别与上网心理、网上活动、网络规范行为认知和网络行为的关系。调查显示，大多数学生上网是由需求心理驱使的，大一学生尤为突出，有88.9%的大一学生上网是出于需求心理，但是与性别没有太大的关系；从上网活动的数据可以看出，女生比较倾向于网上聊天，但是女生几乎不参与玩游戏，而有58%的男生上网一般是玩游戏，因此，男生容易产生网络成瘾现象，无法忍受不上网的男生比女生多6个百分点；对于是否需规范网络行为，94.8%的女生和83.1%的男生认为有必要规范；性格内向的学生往往比较畏惧现实中的交往，上手机社交网络的频率比性格外向的人多12.4%，大多数学生上网是出于需求心理，他们认为网上的行为更自由。同时，内向的人越容易选择通过手机上网的方式解决矛盾，用网络来替代现实中的交流。
（2）不同年级与家人沟通频率关系。随着年龄的增长，大学生与家人沟通的频率逐渐减少，每周2到3次的沟通频率从大一的占73.3%，下降至大四的占44.4%。
2.大学生手机网络的心理分析
（1）不同心理下上网时间段的差异分析。其中出于需求心理的占总人数的80%。其次是好奇心理与从众心理，分别占总人数的10%、8%。
（2）不同心理下接触网络时间的差异分析。出于需求心理的学生中，从初中开始接触手机社交网络者占25%，而在高中时开始接触手机社交网络的人占该类人群的68%，同时出于从众心理的学生接触手机网络的时间也很早。出于需求、好奇和从众心理上网的大学生偶尔会感到人际交往压力大，其中只有少数会经常感到人际交往压力大，而出于宣泄心理上网的大学生经常感到人际交往压力大的比例很大，出于逃避心理上网的大学生经常感到人际交往压力大的比例虽然比偶尔感到人际交往压力大的比例小，但与其他上网心理相比略高。
（3）不同心理下遇到困难时选择朋友的差异分析。多数大学生在与朋友产生矛盾时会选择面对面沟通交流，其中出于需求、从众心理上网的大学生更倾向于打电话、发短信解决矛盾，出于从众和宣泄心理上网的大学生在与朋友产生矛盾时选择自我调节的比例也很大。
3.大学生手机网络行为分析
（1）上网活动形式与其不上网感受的相关性分析。喜欢玩游戏的人无法忍受不能上网者，占该种行为人数的50%。浏览新闻的人感觉无法忍受不能上网者，占该种行为人数的29%。交友与学习专业知识的人无法忍受不能上网人数占到了该总人数的60%。说明玩游戏对网络的依赖程度很大。报纸、电视新闻等多种途径也可以帮助学生获取新闻，所以利用网络浏览新闻的人群，对网络依赖程度不是很高。而现实社交网络也成为了一种交友的方式，加之网络资源庞大，也成为一种获取学习资源的重要途径。
（2）认为网络行为是否自由与网络规范的相关性分析。大学生感觉网络行为自由的占57%，其中认为对网络行为进行规范有一定必要的占47%，认为对网络行为进行规范很有必要的占45%。大学生感觉网络行为不自由的人群占16%，其中认为网络行为有一定必要进行规范的是占36%，认为网络行为规范很有必要的占30%。
（3）压力大小对社交网络影响程度分析。大学生认为社交网络让自己接触了更多的人，拓宽了人脉的占80%，一半以上的人认为社交网络丰富了自己的大学生活，只有不到1/6的人认为社交网络会影响自己现实生活中的交友，1/3的人认为社交网络浪费了时间。社交网络对学生带来的利弊皆有。
（4）与家人沟通频率及人际交往压力对接触网络频率的相关性分析。在人际压力强度相同的情况下，与家人沟通频率越高，接触网络的时间相对越少；在与家人沟通频率相同的情况下，人际压力小，接触网络时间相对较少。因此，大学生可以通过增加与家人沟通的频率从而缓解人际压力、降低接触网络的时间。
三、大学生手机网络行为的规范对策
随着3G时代的到来，手机网络对大学生人际交往有着正面和负面的影响，大部分人在肯定其益处的同时，也承认其浪费了时间，因此须对正面的影响保持加强，负面的影响则需要大学生自身、家庭、学校与社会共同努力加以引导控制。大学生开始接触社交网络的时间早，对网络需求心理比例大，男生容易沉迷于网络游戏中，部分女生比较依赖于社交网络，所以应该重视社交网络问题。大学生接触网络的时间越来越长，如何更好利用这部分时间，根据特征行为对大学生的网络行为加以适当引导特别重要。
首先，作为学生，要学会合理利用网络资源。学生可利用网络学习各种专业知识、了解求职信息与时事，提高网络资源的利用效率。要坚持适度的原则，取其精华，去之糟粕。在网络中开阔自己的眼界、增长自己的知识、结交志同道合的朋友，要有正确的人生观、价值观，学会以适当的方式与人交流、沟通，保持良好的健康的人际关系。另外，大学生要学会运用适当的方法缓解人际压力，人际关系不和谐时要学会面对面沟通交流，及时解决矛盾，并懂得利用手机网络等交流工具表达自己的想法，进行充分的沟通，获得良好的人际关系，缓和人际压力。
交通网络分析篇6
【关键词】数字化变电站；通信；ieC61850，贝叶斯网络
1、引言
随着我国智能电网的不断发展，电网的稳定、可靠、安全、信息交互等方面要求不断提高，传统的变电站已经不能满足智能电网未来的发展需求。因此智能化变电站技术是日后变电站技术发展的潮流和方向。
2、智能化变电站的特点
智能化变电站具有以下几个主要特征[1]：
1、一次设备的数字化。智能化变电站内将原有的传统的电磁式互感器使用电子式或光电式互感器替代，它优点是可以向外提供数字式光纤以太网接口，通过与站内可向外进行数字通信的智能断路器、变压器等设备相连，实现一次设备数字化的要求。
2、二次设备网络化。智能化变电站的二次设备与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同，它加装了对外光纤网络通信接口，基于光纤以太网实现的二次信号的传输。
3、通信网络系统实现ieC61850标准化。以往传统变电站中由于不同厂家标准不同，因而不同设备的信息描述和网络通信协议标准存在差异，这就导致了设备间信号互操作性差、识别困难。而智能化变电站全站通信网络和系统实现均采用国际ieC61850标准，保证了智能化变电站站内设备可以实现互操作性。
3、智能化变电站通信网络的要求
通信网络的性能要求主要体现在以下几个方面：
1、高可靠性。由于电力生产存在连续性，所以电力系统对可靠性要求很高。通信网络对于可靠性是第一位的，应避免装置损坏迫使站内通信中断事故的发生。
2、实时性。站内要求实时传送的数据量有测量数据、保护信号、控制命令等。这些数据特别是出现故障时，对于电力系统各种继电保护装置动作很重要，所以需要站内通信网络上快速传送各种数据，保证严格的时限要求。
3、良好的开放性。站内通信网络是电力调度自动化的一个子系统，系统在发展中规模会逐渐扩大，因此通信网络的硬件接口应满足国际标准，选用国际标准的通信协议，方便用户的系统集成。
4、智能化变电站网络的基本物理结构
1、环型架构。环环型架构图1所示，它的特点是冗余度较高，环中任意一点发生故障后，可经由其他链路传输，不会引起通信中断。但其不足是通信经过多级交换机，延时增加；对交换机性能要求较高，每台交换机均通过全站所有数据，需强大的数据传输功能，而且不同厂家的交换机可能采用不同的生成树协议，不利于组网[2]。
2、星型架构。星型架构如上图2所示，由一个主交换机，连接所有其他交换机，这种网络架构清晰简单，任意两点之间通信最多经过三级交换机，等待时间最短；缺点是没有冗余度，主交换机故障将会失去所有的其他交换机的ieD信息。
5、可靠性分析
我们通常把网络连续无故障工作的能力叫做网络可靠性。网络设备链路、网络拓扑结构等方面都决定了通信网络的可靠性的高低。由于智能化变电站对于通信网络有高可靠性的要求，因此通信网络的可靠性是对于智能变电站自动化系统来说是一项非常重要的指标。在智能化变电站通信网络设计之前，对其进行网络可靠性分析是十分必要的。但是网络结构各式各样复杂多变，无统一模型，通信网络的可靠性分析一直是个棘手的问题。贝叶斯分析法的出现解决了这个难题，这种分析方法可以提供元器件故障模式下的系统性分析，评估故障发生的概率和可能的影响。贝叶斯网络方法[3]是基于概率分析、图论的一种不确定性表达和推理模型，是一种将因果知识和概率知识相结合的一种信息表示框架。其数学描述为，对于一个论域a={a1…an}， a1， a2…an对应于贝叶斯网络中各节点，其条件概率为：
贝叶斯网络不但能由原因导出结果，进行前向推理，更重要的是进行后向推理，也就是由结果分析原因。对于变电站通信网络，其推理方法是根据贝叶斯网络模型和已知的网络节点信息子集，利用贝叶斯定理中条件概率的计算方法，得出需要决策节点子集的条件分布概率，然后把结果用于决策分析。
根据分析可得，环型网络的可靠性要好于星型。环型结构的网络自愈性、可靠性比星型拓扑结构好。但星型结构可以通过网络双重化，可以大大提高网络可靠性，满足数字化变电站要求。
交通网络分析篇7
【关键词】多子网复合复杂网络；公共交通网络；空间地理信息
0引言
1）基于复杂网络的城市公交网络模型的三种构建
城市公交系统是一个复杂的大系统，其中包含公交站点与公交站点之间的关系、公交站点与公交线路之间的关系以及公交线路与公交线路之间的关系等多个个体与多种关系。为了更加全面的研究城市公交网络的网络拓扑性质，以及网络的拓扑性质对公共交通状况的影响，现有的研究对城市公交网络的建模主要有三种模型：公交站点网络模型、公交线路网络模型和公交换乘网络模型，然后利用复杂网络理论和构建的网络模型分别对城市公交网络的网络特性进行分析。
（1）公交站点网络模型
公交站点网络模型是基于SpaceL方法构建的网络，在此网络模型中，节点代表公交系统中的公交站点；如果有一条公交线路同时经过两个公交站点并且这两个公交站点在这条公交线路上是相邻的站点，则这两个节点之间建立一条连边。它是一种自然的网络构建方式，能够反映公交站点之间的位置关系，并且能够反映出公交网络的基本拓扑特征。
（2）公交线路网络模型
公交线路网络主要是为了研究公交线路与公交线路之间的连通关系。在该网络模型中，公交线路作为节点，如果两条公交线路经过的公交站点中有相同的公交站点，则在两个节点之间建立一条连边。
（3）公交换乘网络模型
在公交换乘网络模型中，节点是公交站点，如果有同一条公交线路经过两个站点，则在这两个节点之间建立一条连边。这种方式构建的网络是一个无权网络，同一条公交线路上的各个站点之间全连通的。站点之间的平均路径长度可以反映从一个站点到另一个站点之间的换乘情况。
2）复杂网络的统计特性
（1）度与度分布
度是与节点直接相连的边的数目，反映了节点之间相互连接的情况，它是反映网络拓扑特性的重要统计指标。
节点i的度ki定义为与节点i直接相连的边的数目
k■=■a■
网络的平均度为该网络中所有节点的度的平均值，记为。
度分布p（k）为网络中度数为k的节点的数目在网络的节点中所占的比值。
在公交站点网络中，节点的度表示在公交线路中该节点直接相连的公交站点的数目，度反映了在公交站点网络中与各个站点直接相连的公交站点的数目。
（2）聚类系数
聚类系数反映了节点与其邻居节点之间的紧密程度，节点的聚类系数越大，节点的邻居节点之间越紧密。定义节点的聚类系数为Ci为
Ci=■
其中，ei表示i的邻居节点之间实际存在的边数，ki（ki-1）/2表示邻居节点间最多可能存在的边数。
（3）平均路径长度
网络中两个节点i和j之间的最短路径定义为连接这两个节点的边数最少的路径。网络的平均路径长度定义为任意两个节点间距离的平均值，即
L=■■d■
其中n为网络中节点的数目。在公交站点网络，平均路径长度代表的是到达公交网络中任意一个公交站点平均需要经过的站点的数目。
1复合网的相关定义
定义1（复合网）：满足下列条件的四元组G=（V，e，R，F）称作一个多子网复合复杂网络（简称复合网）。
（1）V={v1，v2，…，vm}，表示结点的集合，m=|V|是集合V的阶；
（2）e={|vh，v1？缀V，1≤h，l≤m}？哿V×V，表示结点间连边的集合；
（3）R=R1×…×Ri×…×Rn={（r1，r2，…rn）|r1？缀Ri，1≤i≤n}，Ri表示结点间一种相互作用关系集合，n是结点间相互作用关系的总数，R可以为空集；
（4）映射F：eR。
定义2（公交线路）：称有序n元组r=（bs1，…，bsi，…，bsk）为一条公交线路，k为线路所含站点总数，1≤i≤k，bs1与bsk表示线路的始发站与终点站，bsi为中间站点，bsi，bsi+1（1≤i≤k）是线路上的相邻站点。
定义3（公交线路复合网）：设r=（bs1，…，bsi，…，bsk）为一条公交线路1≤i≤k，令结点集合V={bsi|bsi？缀route，1≤i≤k}，边集e={|bsi？缀r，1≤i≤k}，关系集合R={stop_neighbour}表示同一线路上的站点间的相邻关系，F为e到R的非空幂集的映射，称Route_network=（V，e，R，F）为公交线路复合网。
定义4（小区周围站点）：对于任意一个公交站点集合SDi，如果SDi满足集合中的任意一个站点bsi到给定的小区Di的距离|di|≤d（d=0.3km），则称集合SDi中的站点为小区Di周围站点。
定义5（小区复合网）：设（V，e）为小区网，令关系集合R={asamebusline}，表示小区间的可达关系，F为e到R的非空幂集的映射集的映射，称Residentialarea_network=（V，e，R，F）为小区复合网。
2基于复合网络的公交网络结构分析
2.1数据来源
本文的公交数据来源于8684网站和百度地图，共包含了青岛市市区的221条公交线路、1239个公交站点和1590个居民小区，根据实际应用，我们对数据做了如下处理：
1）鉴于大多数公交线路的上行线路与下行线路相同，只选用了上行的线路数据。
2）对于环形的公交线路去除了线路中的重复站点。
3）修改了数据中部分同站异名的数据。
2.2复合网络的构建
现有的利用复杂网络理论对公交系统的研究主要集中于公交网络的实证分析及其拓扑结构优化，作为影响居民出行便捷性的地理信息因素很少被纳入网络模型中。为此，本节提出一种用来描述公交线路网络和居民小区的的公交线路小区复合网络模型。
2.2.1公交线路子网的构建
设r=（bs1，…，bsi，…，bsk）为一条公交线路1≤i≤k，令节点集合V={bsi|bsi？缀route，1≤i≤k}，边集e={|bsi？缀r，1≤i≤k}，关系集合R={stop_neighbour}表示同一线路上的站点间的相邻关系，F为e到R的非空幂集的映射，称Route_network=（V，e，R，F）为公交线路子网。
2.2.2小区子网的构建
设（V，e）为小区网，令关系集合R={asamebusline}，表示小区间的可达关系，F为e到R的非空幂集的映射集的映射，称Residentialarea_network=（V，e，R，F）为小区子网。
2.2.3公交线路小区复合网的构建
以公交线路复合网为基底，以小区和站点为边界节点，以小区与小区周围站点之间的关系bsi？缀SRi建立连边为加载函数，向公交线路网加载小区复合网，生成公交线路小区复合网。复合网络的模型如图1所示
2.3复合网络的网络分析
2.3.1公交线路子网的分析
通过对复合网进行运算得到公交线路子网，该网络包含1462个节点，2154条边；该网络的连通度为100%，说明在1462个公交站点之间不存在孤立的节点，每个公交站点都可以通过公交车到达其他的公交站点。
由网络的定义可得在公交线路子网中，网络的度为与该公交站点直接相连的公交站点的数目。通过对公交线路子网进行网络特性分析得到网络的平均度=2.947，意味着在公交线路子网中每个站点平均大约与3个公交站点相连。公交线路子网的度分布如图2所示。公交线路子网中度最小值为1，表示该公交站点只与一个公家站点相连；最大值为13，表示该公交站点与13个公交站点直接相连，该站点往往为公交枢纽。
在公交网络子网中，平均路径长度表示从一个站点到其他公交站点所需要的经过的公交车站的数目。经过计算发现青岛市公交线路网络的平均路径长度L=18.25表示一个站点到另外一个站点的平均需要经过18站。聚类系数则表示与这个站点相连的站点之间公交线路的密集情况C=0.114。
由青岛市公交网络的度值、平均路径长度和聚类系数等网络特性发现青岛市公交网络具有小世界的网络特性。
2.3.2居民小区子网的分析
通过对复合网路进行运算得到居民小区子网该网络共包含1590个顶点，822131条边，并且该网络的连通度为100%，说明在这1590个小区之间不存在孤立的节点，每个小区都可以通过公交车到达其他的小区。
由定义可知，在小区网络子网中节点的度为该小区通过公交线路可到达的小区的数目，表明了这个小区的可达程度。通过计算，得出网络结点最大度1475、最小度2、平均度1015，可以看出每个小区通过公交线路平均可以到达1015个小区，占所有小区的63.8%。
由表1可以看出，网络中节点度排在前六位的小区都位于市北台东，主要是因为该区域拥有目前青岛最大的台东商圈。青岛的繁华地带。经过该区域的公交车线路和公交站点都比较多，交通比较便捷。
在小区网络的子网中，网络的度分布统计如图3所示，由于度值分布从2到1475，区间比较大，所以本文又以150为间隔划分区间进行统计发现网络的度值大多分布在1050～1350之间，结果如图4所示。
此外，除了节点的度，我们还计算了小区网络子网的平均最短路径L=1.43。经过计算小区网络子网的平均最短路径，表明人们在出行的时候平均只需要换乘一次就可以到达任意的一个小区。
所以，由网络的节点的平均度=1015，网络的最短平均路径L=1.43可以表明青岛市的公交出行较为便捷。
3结论
本文提出一种描述公交网络与地理信息网络的复合公共交通网络模型，基于该模型，构建了公交线路居民小区复合网络。分析了青岛市公交线路子网和青岛市居民小区子网的的网络特性，通过对公交线路子网和居民小区子网的分析发现两者均具有小世界网络特性以及青岛市居民通过公交出行比较便捷。
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交通网络分析篇8
〔关键词〕网络舆情；民众；社会网络分析
〔中图分类号〕g206.3〔文献标识码〕a〔文章编号〕1008-0821（2013）02-0027-05
“社会网络”（socialnetwork）的概念由英国人类学家布朗于上世纪二三十年代在研究社会结构时首次提出，从此社会网络分析法逐渐发展起来[1]。社会网络分析法主要是通过研究由行动者及其之间的关系构成的网络，得出关于这个网络属性和特点的结论。经过70多年的发展，社会网络分析法走向成熟。作为一种跨学科的研究方法，在社会学、心理学、统计学等多个领域得到广泛应用并取得成果。随着互联网的高速发展，在网络舆情中，行为者即网民也构成了社会网络，互联网上的交流取代传统的社会网络中的关系成为连接行为者的纽带。因此，社会网络分析也可以用于网络舆情的研究。
在web2.0时代，网上信息源已经不单单是大众传媒和各类官方网站，普通网民在网上不再是简单地作为信息受众通过浏览器阅读信息，他们同时也是信息的信息源。2012年7月19日，中国互联网络信息中心（cnnic）在京的《第30次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2012年6月底，中国网民数量达到5.38亿，增长速度更加趋于平稳；其中最引人注目的是，手机网民规模达到3.88亿，手机首次超越台式计算机成为第一大上网终端[2]。借助移动终端和个人计算机，网民通过博客、微博和社交网站可以更加简便、自由、随时随地在网上各种消息，并发表个人的言论、情感、意见等等，网络舆情正变得越来越复杂，对社会稳定的影响也越来越大[3]。网民不但通过互联网曝光一些热点事件，为加强对政府的舆论监督起到推动作用；同时也有相当数量的网民通过互联网造谣传谣，对构建和谐社会造成了不良影响。因此，加强对网络舆情的研究分析至关重要。
1社会网络分析法在网络舆情研究中的应用
1.1网络舆情及其特点
舆情是民众关于现实社会中各种现象、问题所表达的政治信念、态度、意见和情绪的总和[3]，网络舆情就是民众通过互联网对政府管理以及现实社会中各种现象、问题所表达的政治信念、态度、意见和情绪的总和。随着因特网在全球范围内的飞速发展，网络媒体已被公认为是继报纸、广播、电视之后的“第四媒体”，网络成为反映社会舆情的主要载体之一。网络环境下的舆情信息的主要来源有：新闻评论、bbs、博客、聚合新闻（rss）。网络舆情表达快捷、信息多元，方式互动，具备传统媒体无法比拟的优势。网络作为一种新兴传播载体，已经成为民众表达舆情的重要窗口，网络舆情的特点与网络传播方式的特征息息相关。网络舆情的主要特点体现在以下几个方面：
（1）发生在网络空间内，带有深刻的网络技术特性，发生快、扩散快、强度大，多数人倾向于在网络中表达内隐在心中的情绪，偏激的声音容易占据主导地位；
（2）网络群体围绕某一话题进行讨论并因此而出现的社会矛盾、突发事件、恶意煽动、个人情绪等是网络舆情生成；
（3）网络舆情是网民流露出来的态度，而不是有形的文字、声音、符号，对网络舆情更重要的是对态度和取向的分析，要关注整体而非特例。
（4）由于发言者身份隐蔽，并且缺少规则限制和有效监督，网络自然成为一些网民发泄情绪的空间。在现实生活中遇到挫折，对社会问题片面认识等等，都会利用网络得以宣泄。因此在网络上更容易出现庸俗、灰色的言论。
另外，网络舆情与国家安全也紧密相关。网络在提供了下情上达的便捷方式的同时，也对我国政治安全和文化安全构成了严重威胁，具体表现在以下3个方面：一是西方国家利用网络对我国进行“西化”、“分化”，网上思想舆论阵地的争夺战日趋激烈。二是传统的政治斗争手段，在网上将以更高效的方式实现，利用网络串联、造谣、煽动将比在现实中容易得多，也隐蔽得多。三是通过网络，西方的观念、生活方式可以便捷地
透进来。因此，加强网络舆情的研究和管理引导是十分必要的。
1.2.1社会网络分析及其特点
社会网络分析方法一般是研究组织中诸如咨询、信任、友谊、情报、沟通和工作流程等关系的网络，以解释组织内部的决策、沟通和组织冲突等问题。在社会科学中，以社会行为者之间信息互动为基础的社会性研究方法被称为社会网络分析。社会网络分析研究个体及将个体联系起来的关系，力求揭示这些关系的模式，并通过对关系模式的分析来获得个体在群体中的地位以及群体的结构、功能和内涵。
社会网络分析作为社会结构研究的一种独特方法，以下几个方面的特点[5]：
（1）它关注于对不同单位之间的关系分析，而不是根据这些单位的内在属性（或本质）对其进行归类。
（2）它把结构看作是网络间的网络，这些网络可以归属于具体的群体。也可不属于具体群体。它并不假定有严格界限的群体一定是形成结构的阻碍。
（3）其分析方法直接涉及的是一定的社会结构的关系性质，目的在于补充——有时甚至是取代——主流的统计方法，这类方法要求的是独立的分析单位。
1.2.2社会网络分析的研究方向
社会网络分析一般分为3个研究方向：
（1）动态分级。研究社会网络的动态变化，并根据结点之间的相互关系，对网络中的结点进行动态的等级划分。
（2）角色评价。依据社会网络分析理论，网络中的每个结点都扮演着不同的角色。角色评价就是着重研究网络中的结点对网络的结构、动态变化等所起到的不同作用。
（3）专家和社群的发现。通过社会网络分析法研究社会网络中结点之间的关系，发现其中潜在的“意见领袖”和社区。“意见领袖”是在社会网络中占有核心位置的结点，他能够影响网络中的其他结点对事件的看法，社群则是有相互联系紧密的结点组成。
1.2.3社会网络分析的相关概念
社会网络分析着眼于对关系和联系的考察。它的基本研究要素包括点和线，“点”代表社会网络中的行为者，“线”代表社会网络中行为者之间的关系，也就是说，使用社会网络分析法进行分析，必须要满足两个要素，一是存在参与主体，二是参与主体之间存在联系，即要求必然存在某种现实的需求引导参与主体之间发生联系。社会网络分析主要有以下几个相关概念[6]：
（1）无向图与有向图：无向图是指节点之间的连线是没有方向的，连线仅仅表示节点之间联系的有无；有向图中，节点之间的连线表示节点关系的方向性，如网络论坛中网民之间的回复关系、组织结构中的任务指派和汇报关系等等。
（2）无权图与有权图：权重表示的是节点之间连线强度，根据图中是否考虑各条边的权重，可以将它分为有权图和无权图。如果将有权图的各边权值都设为1，有权图就称为无权图，无权图中权值仅表示节点之间连线是否存在。
1.3社会网络分析在网络舆情方面的应用
对于网络舆情的研究主要分为两个方向：一是对网络传播的信息内容进行研究，发现重要舆情内容；二是对网络中结点构成的网络结构进行研究，发现该网络的特征。因此，如果将社会网络分析方法应用于网络舆情研究领域，将有助于实现系统化分析，通过定量和定性的分析方法，从结构和内容两方面得到网络舆情分析结论，进而有效地协助相关部门监控、管理互联网用户的上网行为、维护互联网舆论氛围的健康，及时地控制和规范网络信息的传播是亟需研究解决的问题。
2方法及步骤
基于社会网络分析的实证研究，其通用的研究方法和步骤一般为：选择研究对象、收集数据、数据分析、评估改善。在数据分析时一般通过社会网络分析软件进行定量计算，结合定性分析来提出评估改善措施。根据社会网络分析和网络舆情的特点，本文基于社会网络分析的网络舆情实证研究具体实施方法和步骤为：数据采集、数据存储、数据分析、得出结论如图1所示。
2.1数据采集
本文的网络舆情实证研究的研究对象是网络中的行为者，因此需要从互联网获取关于行为者及其相互之间关系的信息作为关系数据。主要方法是选定某一社会热门事件或话题，从微博、博客、网络论坛中获取相关的博文、主题帖等等，根据网民之间通过发言和回复形成的交流关系，建立关于行为者之间的关系数据。行为者之间每交流一次，则权值为“1”，交流次数越多则
权值越高。这样行为者之间的关系构成了可以用于社会网络分析的网络，每个节点代表了行为者即网民，节点之间的连线表示网民之间的交流关系，连线的权值表示网民之间交流的次数。
2.2数据存储
按照社会网络分析软件的数据录入方式将关系数据进行存储。根据网民之间互相交流的情况，建立关系矩阵a（i，j）。矩阵元素ai，j代表的是第i个节点与第j个节点的连线即行为者i与行为者j的关系，ai，j的值即连线权值表示两个行为者之间的交流次数，值为0则表示这两个行为者之间没有交流，值为1表示有过一次交流。然后将节点的编号和关系矩阵保存为社会网络分析软件的存储格式。多数社会网络分析软件均能对矩阵进行处理，如ucinet和pajek。例如pajek可以通过特定的数据格式将关系数据存储为文本文档。
2.3数据分析
首先需要选择合适的社会网络分析指标以得到所研究网络的特征，通过软件定量计算和定性分析相结合的方法，发掘网络舆情信息，提出舆情研究建议。本文所选取的分析指标主要有以下几种[7]：
2.3.1度
度是复杂网络节点的属性中最简单但也是最重要的性质。一个节点i的度k定义为与它相连的节点的数目，对于有向图，一个节点的度可分为入度和出度两类。节点i的入度定义为指向节点i的节点的数目，出度为被节点i指向的节点的数目。出度和入度之和即位该节点的总的度。因此，从直观上来看，一个节点的度越大就意味着这个节点越重要，在社会网络中意味着这个节点所代表的行为者与其他行为者的联系比较多。
2.3.2密度
密度是社会网络分析中的常用指标，在无向网络中，指的是网络节点间实际连线的数量与可能存在的连线最大数量之间的比值，表达式为2l/[n（n-1）]，其中，l为实际存在的连线数量，n为节点数量。在有向网络中的表达式为l/[n（n-1）]。密度越大，表明网络中节点之间连线越多，行为者之间的联系更为密切，信息交流更为流畅；密度越低，则表明节点之间连线较少，行为者联系不多，情感支持少。
2.3.3聚类系数
网络中的一个节点i有k条边将它和其它节点相连，这ki个节点就是节点i的邻居。显然，在这ki个节点之间最多可能有ki（ki-1）/2条边。而这ki个节点之间实际存在的边数和总的可能存在的边数e（i）和总的可能存在的边数ki（ki-1）/2之比就定义为节点i的聚类系数（clusteringcoefficients）cc1（i），即：
整个网络的聚类系数cc就是所有节点i的聚类系数的平均值。即
其中，n为整个网络的节点数。很明显，cc1≤1。当且仅当网络是全局耦合的时候，即网络中任意两个节点都直接相连时，cc1=1。
2.3.4直径
网络中两个节点i和j之间的距离dij定义为连接着两个节点的最短路径上的边数，而网络中任意两个节点之间的距离的最大值叫做复杂网络的直径d。在网络舆情研究中，直径较短的网络，行为者之间易建立联系，舆情传播较快。
选定分析指标后，具体的数据分析工作要通过社会网络分析软件来实现。近年来，由于社会网络分析的快速发展，社会网络分析软件也在不断升级，如ucinet、pajek、netminer等软件，具有较强的数据处理能力和良好的可视化效果，极大地便利了分析工作。其中，ucinet、pajek是最常用的社会网络分析软件。
2.4分析结论
通过社会网络分析软件计算出以上指标的数值后，能够得到所研究的舆情网络的信息，从而明确应对方法，采取科学合理的舆情管理手段对数据来源网站进行管理。
3实证研究及分析——从人社部拟延迟退休事件谈起网络论坛是网络舆情传播的重要途径和平台，网民通过在论坛中的发帖与回复能够建立联系，随着留言网民的不断增加，关系网络逐渐形成，网民之间的关系的发展便能够反映网络舆情的发展。
2012年上半年，关于人力资源与社会保障部研究延迟退休年龄的话题再次引起人们广泛关注。该话题在多个网络论坛中受到网民热议。本文选取了某网络社区中题为“延迟退休你怎么看”的主题帖及其相关回复作为研究对象，时间跨度为主题帖发表的2012年6月11日至2012年6月14日，共有35人参与留言回复，使用社会网络分析软件pajek进行分析。
3.1数据收集与存储
首先对所有参与该主题帖的35名网民按照pajek数据格式进行编号，并建立关系矩阵。为最大程度保
证网民隐私，将网民的论坛昵称更改。网民编号如表1所示：表1网民编号
1…………将数据输入pajek软件绘制关系网络图，可以直观的表达关系矩阵和关系数据，如图2所示。11图1pajek绘制的关系网络图11
所有节点中，度值最高的是“小熊猫”和“秋水伊人”，度值分别为24和17。这说明，这两个人在整个网络中是最为活跃的，他们的发言内容容易引起其他人的关注和评论，在整个网络中处于比较重要的位置，需要舆情管理者重点关注。
3.2.2网络密度分析
通过pajek中info/network/general命令，可以计算出网络的密度。整个网络密度为0.05，表明网络中网民之间的关系处于十分松散的状态，没有形成较为紧密的联系。但是，整个事态是一个动态过程，随着事件的发展和时间的推移，参与的网民数量会不断增大，作为网络舆情主体的网民之间的关系会变得越来越密切，网民可能会掀起讨论热潮。这需要舆情管理者密切关注舆情发展动态，加强监督管理。
3.2.3聚类系数分析
利用pajek中的net/vector/clusteringcoefficients/cc1菜单命令，计算出了网络中的各节点聚类系数的数值，如表3所示：
经过计算得到，整个网络的聚类系数为0.256，属于偏低水平。说明网络中行为者交流对象之间的交流较少，没有形成长期稳定的联系，这与密度分析的结果是一致的。同时也说明在主题帖发表初期，参与者相互之间交流不会很多，随着事件发展和时间推移，参与者针对该主题进行广泛交流后，网络的聚类系数可能变大。
从表3可知，“tse09”、“sjj”、“deldas”的聚类系数达到了最大值1，在这3个行为者及其交流对象形成的局部网络中，相互之间的意见交流比较多。他们之间联系紧密，有更多直接的交流，对网络有一定的影响力，能够引导舆情走向，需要舆情管理者重点关注。
3.2.4直径分析
利用pajek中的net/pathsbetween2vertices/distributionofdistances/fromallvertices的菜单命令，计算得到网络的平均直径为2.68，数值较小，说明行为者之间建立关系比较容易，舆情易在整个网络中传播。管理者需要快速、合理地对网络进行管理，防止事态扩大对社会造成不利影响。
3.3分析结论
经过对研究对象“延迟退休你怎么看”的主题帖及其相关回复的分析，可以发现在该网络中，“小熊猫”与“秋水伊人”是网络中的舆情意见领袖，他们的言论获得较多的评论回复。由于处于主题帖初期，参与评论回复的行为者较少，相互之间的联系也不密切，聚类系数处于比较低的水平。但是，由于事件的发展是一个动态的过程，相应的网络舆情也会不断发展，参与到该主题帖中的行为者之间联系会越来越密切，舆情会加速传播，因此需要管理者密切关注，防止发生影响社会安定的网络事件发生。
4结束语
本文对基于社会网络分析的网络舆情实证研究进行的探讨，并以某网络社区中题为“延迟退休你怎么看”的主题帖及其相关回复作为研究对象，进行了深入的实证研究，以度、密度、聚类系数和直径作为分析指标，通过定量分析和定性分析相结合的方法分析了该研究对象所构成的社会网络，从中发掘出网络的特点和网络中重要的行为者；针对网络舆情的特点提出了舆情管理的建议，有助于正确把握网络舆情的发展，从而科学合理地引导、管理各种网络舆情传播平台，促进和谐社会构建工作的开展。
通过本文的实证研究及分析能发现，社会网络分析不仅可以应用于网络舆情研究，还可以应用于图书情报学科的其他领域：如文献引用分析、知识管理和组织学习、人际网络等方面。通过社会网络分析对相关数据进行定量计算，结合图书情报学的定性分析，能够推动有效地推动图书情报工作的开展。
参考文献
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交通网络分析篇9
关键词软交换技术;管理技术;电信
中图分类号tn91文献标识码a文章编号1674-6708(2010)22-0223-02
0引言
随着人们生活水平的日益提高,对信息通信需求也逐渐多样化,由原来占主导地位的语音通信需求正逐步向数据、图像、视频等多媒体通信需求过渡。
以前,电信运营商根据业务来建设不同的承载网络,不仅投入巨大,推出业务的时间较长,而且由于各种业务网络的复杂性、异构性,造成网络运营维护成本增加,综合性业务开展困难。
软交换技术是一个很好的解决方案,该技术以松绑传统电路交换机的核心功能为前提,以软件组件的形式把这些核心功能分布在一个分组骨干网上,并使其运行在商用标准的计算机上。软交换可以实现跨域的控制,可以对接入层面丰富多样的设备进行控制和管理,以为用户同时提供话音、数据和视频业务,以及其它各种融合业务。这是传统程控交换机无法实现的。
作为软交换网络的核心部件,软交换设备可以独立开发、生产和采购。其开发成本、生产成本和采购成本都相对较低,因而运营商的设备投资成本也会相应降低。
对运营商而言,软交换继承原pStn网络业务,最大限度地保护运营商投资。软交换的出现,使三网在网络层面上实现网间的互联互通,在业务层面上实现各种业务互相渗透和交叉、承载多种业务成为可能,openapi为运营商提供了一个强大的业务生成能力。
1什么是软交换
软交换网络是以软交换技术为核心构建的集话音、数据、传真和视频业务于一体的下一代网络,它是tDm的pStn语音网络和基于atm/ip的分组网络融合的产物,它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。
软交换把呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来,通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)和信令互通(如从SS7到ip),并采用了开放式应用程序接口(api),允许在交换机制中灵活引入新业务。
软交换位于网络分层中的控制层,它与媒体层的网关交互作用,接收正在处理的呼叫相关信息,指示网关完成呼叫。
总的来说,软交换主要提供了媒体网关控制,呼叫控制,业务提供和信令互通的功能。
2软交换网络结构与模型
该模型可以看出,软交换网络与电路交换网的明显区别就是软交换网络实现了业务/呼叫控制与传送/接入分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信,以便在网上更加灵活地提供业务。
软交换网络的物理模型如下图:
软交换网络在功能上可分为如下4层:
媒体/接入层:与现有网络相关的各种接入网关或终端设备相连,将用户接入网络。
传输层:由宽带atm交换机或ip路由器等骨干传输设备组成,负责信息传输。
控制层:完成呼叫处理控制、接入协议适配、互连互通等综合控制处理功能,提供应用支持平台。
网络业务层:提供面向客户的综合智能业务,实现业务的客户化。
3媒体网关与控制技术
媒体网关是处于不同媒体域之间的一种转换设备,主要功能是实现不同媒体域(如电路域、ip域和atm域等)的互连互通。
媒体网关(mG)在媒体网关控制器(mGC)或软交换(Softswitch)的控制下,实现跨媒体业务。mGC与mG之间是控制与被控制的主从关系。在软交换网络中,mGC与mG之间的交互协议采用标准、开放的协议,如mGCp协议、H.248协议、Sip协议和H.323协议等。
软交换网络中,将呼叫控制“智能”部分从mG中抽取出来,由外部的呼叫控制单元mGC来处理。
目前,比较成熟的媒体网关控制协议有mGCp协议、H.248协议、Sip协议和H.323协议等。在mGC-mG模型中,这些协议都工作在主从方式。
4软交换网运营支撑系统
软交换网网络管理主要实现tmn分层模型中的nmS管理功能,对应于nGoSS体系中的服务保障领域的内容。它是基于各个软交换设备厂家网元管理系统emS之上,采集不同厂家、多个软交换系统的告警、性能、配置数据,并将不同格式的数据转化为系统内部统一格式的数据,提供故障的统一监控,网络层面的性能趋势分析和业务流量流向分析,从而实现对多厂家设备的集中监控、集中控制和集中管理。
除此之外,软交换网网络管理还应能够接收综合营业系统受理的软交换业务工单,经过拆分、翻译为软交换设备识别的命令,并下发给软交换设备,完成用户业务在网络的登记和激活,为实现服务自动开通提供必要的支撑功能。
5数据采集和适配
数据采集和适配主要负责采集不同厂家软交换网络设备的告警、性能、配置数据,并将不同格式的数据转化为系统内部统一格式的数据,将转化后的数据上送给应用界面或保存在数据库中,以供上层应用的查询、统计和分析。
由于目前国家没有制订统一的标准和规范,各个软交换设备厂家的网元管理系统向上级管理系统提供北向接口的协议和内容不尽相同。这就要求nmS的数据采集能够支持多种方式和协议,并能够通过接口描述语言(iDL)来描述接收报告的格式和提取的报告字段,当报告格式发生变化时,只需要修改描述文件而不需要修改程序,就能完成报告的适配。
6故障管理
故障管理的目的是使操作维护人员能及时了解nGn设备和网络出现的非正常运行状态,帮助操作维护人员确定故障原因和故障位置,以便能及时纠正问题,保证设备和网络的正常运行。
故障管理需要屏蔽多厂家告警格式的差异性,给用户呈现统一形式的告警信息。
nmS故障管理除应具备基本功能外,如提供拓扑图和列表等监视方式,告警的声、光提示,历史告警信息的查询、统计分析等。重点应在于对emS上送的告警信息进行相关性分析,屏蔽和过滤无用的告警,帮助维护人员分析和定位根源告警,使维护人员从海量的告警信息中解放出来,将精力投入到解决真正影响网络的故障中去。
相关性分析规则包括告警压缩,告警屏蔽,告警过滤,告警升级,告警延时,根源告警等。
用户需要在网络维护过程中不断总结和积累经验,形成根告警分析规则。同时,系统应能够具有专家系统功能,能通过一定的智能算法,分析和计算出网络发生各种故障的相关程度,自动形成根告警分析规则,并在运用过程中由用户不断完善和维护,帮助用户提炼出根告警分析规则。
7性能管理
性能管理的目的是对nGn网络、网络单元进行性能监视,采集相关的性能表征参数,报告设备的状态,评价网络和网络单元的有效性,支持网络分析和网络规划。性能管理功能是通过对nGn网内的软交换、tG、aG等设备的数据流量情况进行监视和分析,向网管人员提供各种直观的性能分析结果,及灵活的性能报表,使网管人员能够据此采取措施协调整个nGn网的数据流量,从而为客户提供高质量的服务。
性能管理提供面向网络层面的性能趋势分析和业务流量流向统计,包括全局各类接续的呼叫话务统计和接续类型,按呼叫类型的业务量统计,按目的码业务量统计,按来话/去话路由(中继群)业务量统计,来/去话路由(中继群)按目的码业务量统计,按用户群的业务量统计,实施话务控制后影响地呼叫次数统计,对智能网业务的统计,对Centrex业务的统计等,以及中继网关提供的统计信息和接入网关统计。
8配置管理
配置管理功能实现对nGn网中各种资源数据的管理,包括网元设备(软交换、tG、SG、aG),机架-机框-插板-端口,中继群,字冠,路由,七号信令点,七号信令链路组,七号信令链路等。
配置管理能从软交换网厂家网管系统中采集各种配置数据,尽量减小人工录入工作量。同时,能够自动与网元管理系统进行配置数据的同步,将网络发生变化的数据同步更新到系统中,保持系统的配置数据与网元管理系统的配置数据一致,实现网络资源的动态管理和调度,充分有效利用资源,发挥资源的最大效益。
9网络激活和开通
网络激活和开通主要是实现业务系统的工单以电子化的手段在网管系统内部执行,完成用户业务数据在网络设备中的登记和激活,同时将工单的处理结果返回给业务系统,完成业务工单的闭环处理。从流程上,网络激活和开通可以看作业务开通工作流程的一个环节,是业务工单的执行者。
通过网络激活和开通功能,可以实现业务工单的自动执行和业务的自动开通,可以有效地把营业系统与生产系统结合起来,做到对用户业务的”即开即通”,大大缩短对用户的服务时限。同时将大量的简单重复操作,改由计算机系统来实现,减少错误率,更好的服务于用户。
对于失败的工单,转发到相应的人工台,由维护人员进行人工干预。
10安全管理
安全管理是支撑网管系统安全运行的一个重要管理功能。包括用户管理,角色和权限管理以及用户行为日志管理等功能。
11系统管理
系统管理提供对网管系统自身的监控和管理,保证系统的安全、可靠、稳定运行。并提供一定的系统自愈能力,在系统出现故障时能够以可闻可视告警提示用户。并提供对网管软件版本的管理能力,保证系统软件的版本一致性、功能统一性。
12软交换网络管理系统方案及实现
软交换网络管理系统组网方案如下图:
如图所示,整个网管系统组网方案分为核心侧和接入侧两个层面。
接入侧:各厂家的软交换网设备通过网管前置机提供北向接口接入到网管系统中,接口协议采用tCp/ip,通过网口连接到DCn网络。
核心侧:位于网管中心,主要由各种网管服务器以及网络设备组成。采用两台高性能Unix小型机作为网管数据库服务器,二者组成双机互备结构,通过三层交换机连接DCn网络,通过光纤通道接入磁盘阵列系统。配置多台档次较低的pC服务器作为采集机,负责采集和处理多厂家软交换网网元设备的告警、性能、配置等数据;采用档次较高的pC服务器作为应用服务器,运行各种服务进程,负责业务逻辑的处理,如告警相关性分析、告警服务,性能服务等。核心侧网络设备采用两台三层以太网交换机,实现系统容错,保证核心网设备无单点故障。为了提高数据的可靠性和安全性,采用一台磁带机对一些重要数据进行备份。另外,网管中心可以配置多台pC机作为操作终端,维护人员可以通过操作终端操作和使用网管系统,完成对软交换网网络的集中操作和维护。
交通网络分析篇10
在航空通信、导航及监视的基础之上，空中交通管理系统得以有效运行，而其管理运行情况则成为航空交通安全运输的重要技术保障。分析和研究空中交通运行情况，对于我国航空事业来说，将具有十分重要的现实意义。因此文章以空中交通管理运行为研究对象，以Bp网络的空中交通管理运行分析为研究目标，首先对Bp网络进行了简单介绍；其次，从Bp网络的拓扑结构出发，重点探究了空中交通管理运行的具体情况。希望本次研究能够为我国相关部门带来一定的帮助作用。
关键词
Bp网络；空中交通管理
作为一项促进我国航空业发展的重要工作内容，空中交通管理运行对航空事业的发展起着直接影响。尤其是对于航空事业的国际化程度来说，空中交通管理运行在其中具有非常关键的影响作用。因此本研究基于Bp网络的角度来探究空中交通管理运行对于我国航空事业未来的发展具有十分重要的现实意义。
1Bp网络的基本原理
Bp网络属于人工神经网络模型的一种，同时也是其中应用最为广泛的一种。Bp网络对于输入-输出模式映射关系能够进行大量学习和存储，且对于其映射关系数学方程无需进行提前揭示和描述。Bp网络不仅能够实现自学习，而且还具备大规模并行处理的功能，其已经在模糊识别和分类以及函数逼近等这些方面得到了最广泛的应用。另外，Bp网络的信息分布存储功能还在数据压缩问题上实现了广泛应用。输入层、隐含层和输出层是Bp网络拓扑结构（如图1所示），而信息正向和误差反向传播则构成了学习算法的两种传播方式。其中，信息正向传播过程主要是外界信息由输入层的各个节点来负责收集；然后再将收集到的信息传递给隐含层的各个节点，而这一层的主要作用就是对信息进行变换，进而将其设计为单层或者多层；最后由隐含层将变换的信息传递到输出层的各个节点，而输出层对其进行进一步的处理之后再向外界输出。整个过程完成之后，如果实际输出与期望输出不一致，则就会开启误差反向传播。与信息正向传播相反，误差反向传播指的是误差信息基于其梯度下降方式来修正各层的数值，然后通过输出层向隐含层和输入层逐层反传。这种对各层权值和阙值进行不断修正的过程，实质上就是这信息正向和误差反向的传播过程，同时也是神经网络学习的过程，而且只有当各层的权值和阙值修正到可以接受的程度，这一过程才能够停止。
2基于Bp网络的空中交通管理运行分析
2.1建立空中交通管理运行的样本集
建立样本集必须要采集足够的样本，而且空中交通管理运行时段的每一项指标都必须由某一个样本与之相对应。样本可以是空中交通管理运行的安全性能、空中交通流的密度以及运行效率性能等。如对空中交通管理运行某一时段的录音录像进行调取并建立样本。然后由相关专家对这一时段的录音录像进行听取和查看，进而将其当时管理运行情景进行复现。最后根据经验以及样本指标数据来分类评价其采集的样本。另外，对于各个样本的综合评价分值，还可以采用主成分分析法来进行计算和分析。如果专家对某个样本形成了一致的分类意见，而且在评价分值水平上基本相符，那么就可以确定对该时段空中交通管理运行的分析较为科学，而该样本也可以作为典型样本；如果专家在样本分类意见上存在一定的差异，那么对该时段空中交通管理运行样本的采取就属于非典型样本。因此，对于样本集的建立必须采取典型的样本，另外要建立两个样本集，即训练样本集和测试样本集，且都要由m类相同数量的样本组成。
2.2Bp网络训练和测试
2.2.1空中交通管理运行的输入层数据分析
为了使得各个评价指标之间的量纲差异得以消除，要对训练样本集的原始数据，利用比例压缩法进行预处理。首先，将训练样本集的样本数量设为i个，那么原始数据矩阵则为D=(dij)i×J，其中第i个样本的第j项指标数据用ijd来表示，而第i个样本的数据向量则用12(,,,)iiiiJD=ddd来表示。将训练样本集数据矩阵设为()ijiJXx×=，。其中12(,,,)iiiiJX=xxx代表了第i个样本的数据向量。
2.2.2空中交通管理运行的隐含层和输出层数据分析
采用附加动量因子mcf的自适应学习速率梯度下降算法来提高样本的收敛精度并减少其迭代次数。网络训练要针对于每一个可能的隐含层节点数来进行，然后通过网络训练来调整各层的指标，一直到训练步长结束为止。设学习速率为η，而第k次的学习速率则为kη。将,()kqjkQJVv×=设为输入层到隐含层的权值矩阵，其中qj,kv代表隐含层中第q个节点的权值是由输入层第j个节点所输入的，而q,kQ则表示隐含层第q个节点的阙值。,()kmqkmQww×=是隐含层到输出层的权值矩阵公式，其中mq,kw就表示输出层的第m个节点权值是由隐含层的第q个节点所输入，而m,kµ则表示为输出层的第m个节点的阙值。这样当输入训练样本的数据向量iX时，输出层的期望值就能够根据专家的分类结果而生成，即为12(,,,)iiiimt=ttt。若设,1,2,,(,,)ikikikiQkH=hhh为隐含层输出向量，则,1,2,,(,,)ikikikimko=ooo就表示为输出层输出向量。通过上述公式能够将空中交通管理系统各个层次的权值和阙值计算出来，然后通过权值、阙值和预期值的对比，能够很明确的分析出其空中交通管理系统的具体运行情况。
2.2.3仿真分析
处于空域状态识别模块中的空中交通管理运行，其主要是通过预测流量来实现对空中交通管理运行的分析。而对流量的预测则主要决定于空域容量是否小于空中交通流的流量，并且还要分析空中交通的复杂性和随机性，这一分析的实现主要是利用模糊网络技术来实现的。首先要建立数据仿真模型以及方法数据库、模型库系统，然后利用模糊预测来实现对空中交通管理系统输入和输出的分析；最后根据前后空中交通的需求情况，统计分析其得到的相关数据，从而最终将这些数据通过相关的规则进行转化，以实现对空中交通流量的仿真预测。
3结论
本研究基于Bp网络原理，针对空中交通管理运行进行了分析和探究，并以某样本为例，提出了Bp网络模型的空中交通管理运行评价方式，通过这一评价方式能够较为科学的分析出某一时段空中交通管理运行的具体情景和状况。通过对典型样本的选取以及对其进行的网络训练测试，能够根据上述公式计算出Bp网络拓扑结构三个层次，即输入层、隐含层以及输出层的具体权值和阙值，然后能够将这些值与预期值进行对比，从而得出该网络模型的分析结果是否有效，最终实现对空中交通管理运行情况的分析。
参考文献
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