(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211028790.5 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 深圳市城市交通 规划设计 研究中心 股份有限公司 地址 518131 广东省深圳市龙华区民治街 道龙塘社区星河传奇花园三期商厦1 栋C座1210 申请人 深圳市交通科 学研究院有限公司 (72)发明人 周子益　贾磊　童青峰　刘星　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 专利代理师 韩立岩 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种城市关键基础设施的管 理方法、 电子设 备及存储介质 (57)摘要 一种城市关键基础设施的管 理方法、 电子设 备及存储介质， 属于城市基础设施管理方法。 为 解决城市级别的系统运行规律的有效分析。 本发 明构建城市基础设施群的弹性度量指标； 对城市 基础设施群的关键基础设施提取及有效性验证， 提出城市关键基础设施的管 理方法。 本发明基于 坚实的理论基础和成熟的物理模 型， 通过构建城 市基础设施群网络的级联失效模型和制定弹性 度量指标， 实现了弹性指标的定量化计算， 并完 成对城市关键基础设施的发掘。 同时切合实际， 从三个角度提出针对性弹性提升策略， 并且都提 供了提升效率的定量化评估， 这为城市管理者管 理关键基础设施提供了重要支撑。 定量化的计算 和比较， 为实施 针对性的系统弹性提升策略提供 现实指导。 权利要求书7页 说明书19页 附图2页 CN 115115283 A 2022.09.27 CN 115115283 A 1.一种城市 关键基础设施的管理方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 构建城市基础设施群的弹性度量指标； S2、 对城市基础设施群的关键基础设施提取及有效性验证； 步骤S2的具体实现方法包括如下步骤： S2.1、 根据管理需求， 定义关键基础设施为瓶颈型关键基础设施、 影响型关键基础设 施， 瓶颈型关键基础设施为基础设施的位置在城市基础设施群中的枢纽位置， 运行会影响 城市基础设施群的运行， 成为瓶颈型关键基础设施； 影响型关键基础设施为自身的负载变 化将影响相连的邻居基础设施并导 致严重的过 载失效， 成为影响型关键基础设施； S2.2、 瓶颈型关键基础设施的发掘和有效性验证， 具体实现方法包括如下步骤： S2.2.1、 分析基础设施发生过载情况下， 各个基础设施在过载失效路径上的影响力， 具 体的， 设置基础设施群G1中包含N1个基础设施， 定义基础设施的过 载级别OL L为： OLLi(t)为t时刻的核心基础设施 i的过载级别， FVi(t)为t时刻的i的运行功能值， MCi为 i的最大容 量； S2.2.2、 设置弹性瓶颈参数为 RBP， 包括弹性瓶颈路径参数 RBRP， 弹性瓶颈功能参数 RBFP； S2.2.3、 弹性 瓶颈路径参数为基础设施在过 载路径上的比重， 定义公式为： 其中，OLL（FIq） 表示第q个基础设施的运行参数增大为 l倍条件下所有基础设施过载级 别的和，RBRP(l， i)表示i运行参数增大为 l倍条件下 的弹性瓶颈路径参数， OLLi为i的过载 级别； 将基础设施的弹性瓶颈路径参数进行归一化， 得到归一化之后的弹性瓶颈路径参数 为： 其中， 表示i归一化之后的弹性瓶颈路径参数， RBRP(l， q)表示基础设施 q运 行参数增大为 l倍条件下的弹性 瓶颈路径参数； S2.2.4、 弹性 瓶颈功能参数为基础设施在功能上的影响力， 定义公式为：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115115283 A 2其中，RBFP(l， i)表示i运行参数增大为 l倍条件下 的弹性瓶颈功能参数， 表示第q个 基础设施为初始扰动条件下基础设施 i不发生失效条件下的弹性指标， 表示第q个基础 设施为初始扰动条件下基础设施 i发生失效条件下的弹性指标； 将基础设施的弹性瓶颈功能参数进行归一化， 得到归一化之后的弹性瓶颈功能参数 为： 其中， 表示i归一化之后的弹性瓶颈功能参数， RBFP(l， q)表示基础设施 q运 行参数增大为 l倍条件下的弹性 瓶颈功能参数； S2.2.5、 对发掘的瓶颈型关键基础设施进行有效性验证， 包括结构上的验证、 功能上的 验证； S2.2.6、 结构上的验证具体实现方法为计算原有基础设施群连接结构的介数分布情 况， 介数为全局几何量， 反应基础设施在整个网络中的作用和影响力， 通过分析基础设施的 介数分布情况， 评估基础设施在结构上的影响， 介数B， 定义如下： 其中，njk表示基础设施 j和k之间的最 短路径的个 数，njk(i)表示节点 j和k之间的最短路 径中经过i的个数，Bi为i的介数； S2.2.7、 功能上的验证具体实现方法为： 结合瓶颈本身的定义， 考虑将各个基础设施去 除， 根据负载流向的变化情况， 对原有结构进行重新连接， 也就是绕过该基础设施， 实现了 直接相连， 因此， 计算并比较去除前后的弹性大小， 实现对瓶颈型关键基础设施发掘功能上 的验证； S2.3、 影响型关键基础设施的发掘和有效性验证； S3、 提出城市 关键基础设施的管理方法。 2.根据权利要求1所述的一种城市关键基础 设施的管理方法， 其特征在于： 步骤S1构建 城市基础设施群的弹性度量指标 具体实现方法包括如下步骤： S1.1、 统计城市基础设施的运行数据， 然后将城市基础设施的运行数据转化为城市基 础设施的运行功能值； S1.2、 基于城市基础设施的运行功能值， 提取城市基础设施属性对应设施作为核心基 础设施， 根据城市规模设置最大半径 Dmax， 计算Dmax范围内城市基础设施群中的基础设施运 行功能值序列 与核心基础设施 i之间的皮尔逊相关性系数：权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115115283 A 3