一般情况下, 我们面对的网络都是有益的, 但是有时候我们面对的网络也可能是有害的, 例如恐怖组织网络、疾病传播网络等。如何通过阻断、干扰、免疫、封锁、隔离等手段有效瓦解这些有害网络成为一个亟待解决的挑战性问题, 其核心是找到网络系统的关键节点(边)。首先给出了网络瓦解问题的数学描述, 在此基础上从基于数学规划、基于中心性指标、基于启发式算法、基于进化计算、基于机器学习等几个方面系统总结了运筹学、网络科学、计算机科学等领域关于复杂网络瓦解问题的研究进展, 最后分别从目标网络维度、瓦解模型维度、瓦解算法维度对复杂网络瓦解问题未来发展进行了展望。

为保证城市公共交通系统的正常运行,对其拓扑结构及韧性进行研究。依据城市公交与地铁之间的耦合距离,建立相互依赖的公共交通网络模型,通过深度学习对耦合网络的拓扑属性进行识别;结合熵权法与最优理想解距法提出节点综合重要性指标,根据节点重要性对节点进行择优恢复,对比不同恢复策略下的网络韧性。以武汉市公共交通网络为例,验证了该方法的适用性和准确性。

平台规制策略优化是确保直播电商中供应商、主播行为合规合法的关键,针对供应商、直播平台、主播的利益联系、行为策略和博弈关系,构建三者行为策略演化博弈模型,揭示平台规制下直播电商三方行为策略演化规律,并运用Netlogo仿真模拟策略演化过程。研究表明:平台适当的惩罚与约束力度,有助于规范供应商、主播行为;平台较高补贴能激励供应商、主播规范行为,但牺牲自身利益,系统难趋向稳定;违规收益因子是影响供应商供品策略、主播行为抉择的重要因素。据此,提出规范供应商、主播行为的基本策略和具体措施。

协同是复杂网络上的传播过程的普遍现象,鉴于已有研究主要聚焦于连续模型,关于离散模型的研究相对较少,研究了两态(活跃或者怠惰)阈值模型,利用母函数方法重点考察了怠惰态个体之间协同对传播结果以及系统鲁棒性的影响。与不考虑协同相比,正的协同作用会促进传播,从而降低系统的鲁棒性;反之,负的协同作用会抑制传播,从而提高系统的鲁棒性。与均匀网络相比,非均匀网络上的传播受到协同的影响更大。

抗毁性分析是电网安全研究的核心内容之一,因传统分析方法无法有效分析故障产生的过程,对研究抗毁性存在局限性,基于复杂网络理论研究电力网络的抗毁性并以上海市崇明区为例实证分析。对电力网络随机攻击和蓄意攻击,得出攻击后网络效率和最大连通子图数量变化,并提出网络效率变化率作为评估抗毁性的参数。根据仿真结果,提出一种基于实时接近中心性优先攻击策略的分段式保护方案,提高电力网络的抗毁性,以保证电网安全。

考虑政府、核心企业、配套企业在战略性新兴产业集群生态链协同发展过程中的复杂决策行为,借助演化博弈及数值仿真分析各方策略选择对战略性新兴产业集群企业生态链协同运作的影响。结果表明:核心企业及配套企业对违约惩罚力度的敏感度不同,政府专项补贴可有效激发核心企业参与集群企业生态链协同运作的积极性;如何分配并合理接受政府引导和市场调节是促进战略性新兴产业集群企业生态链协同运作的关键。

为研究任意两点之间存在多条通路的带时间窗和能力约束的变速车辆路径问题,使总配送成本最小的同时最大化客户总体满意度。刻画车辆行驶速度时同时考虑了通行时段和路况因素,建立双目标的混合整数规划模型,并采用改进蚁群算法求解。仿真结果表明所提模型和改进算法有效,对于复杂路况下车辆配送路径规划问题有一定的参考价值。

为了促进自动驾驶技术的发展,本文聚焦于自动驾驶车辆换道决策行为。首先对换道意图进行客观性量化,然后引入换道碰撞概率与换道动态风险系数,并基于博弈论思想建立自动驾驶车辆换道博弈决策行为模型,选取速度收益作为博弈收益的考量目标,使得自动驾驶车辆进行协作、安全、合理的换道。最后,使用SUMO软件将传统LC2013换道模型与换道博弈决策行为模型进行仿真实验和对比分析,结果表明换道博弈决策行为模型具有更高的稳定性、可靠性、安全性以及车道利用率。

针对随机环境下的复杂多中心社区居家养老服务问题,以最小化总运营时间为目标,建立带机会约束的随机规划模型。设计改进的混合牧羊人优化算法,通过引入交叉算子,使新的步长更新仍基于当前和其他个体的位置信息,让算法能够用于解决具有离散特点的社区居家养老服务问题。最后,通过不同规模的算例试验和算法比较,验证了所提算法的有效性。

基于穿梭车仓储系统的“货到人”拣选系统中,料箱的出入库频率是影响作业效率的关键因素之一。当料箱中的货物充足时,同一批订单所需要的某一品项的料箱只需出库一次,尽量将相似程度高的订单分配到一个批次,可以降低料箱的出入库次数。为此,以料箱总出库次数最少为目标函数,建立了订单分批优化模型。针对模型特点,对遗传算法进行改进,设计了一种混合交叉策略,在精英保留的基础上,以一定的概率对每代的部分精英染色体进行局部搜索,以提高算法的收敛速度和求解精度。利用改进的遗传算法对模型进行求解,仿真结果显示,经过优化后,料箱的总出库次数得到减少,系统的拣选效率得到了提高,验证了所提方法的有效性。