(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 202211028738.X (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　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. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06Q 50/08(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 城市基础设施群弹性分析方法、 电子 设备及 存储介质 (57)摘要 城市基础设施群弹性分析方法、 电子 设备及 存储介质， 属于评估分析技术领域。 为解决目前 城市基础设施分析方法过于简单， 脱离实际情况 分析等技术问题， 本发明构建城市基础设施群网 络的级联失效模型包括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； 基于城市基础设施 的运行功能值建立城市基础设施群为分析基础 单元， 进行城市基础设施群初次划分； 对初次划 分城市基础设施群采用DBSCAN算法进行再次划 分， 得到最终城市基础设施群； 建立城市基础设 施群的级联 失效模型； 进行城市基础设施群内的 基础设施、 城市基础设施群的弹性分析。 本发明 弹性分析更加全面， 对于实际系统的弹性能力度 量更加合理。 权利要求书4页 说明书15页 附图3页 CN 115130193 A 2022.09.30 CN 115130193 A 1.一种城市基础设施群弹性分析 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 构建城市基础设施群网络的级联失效模型； 步骤S1构建城市基础设施群网络的级联失效模型 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建立城市基础设施群为分析基础单元， 进行城 市基础设施群初次划分； 步骤S1.2具体实现方法包括如下步骤： S1.2.1、 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， 在Dmax范围内计算城市基础设施群中的基础设 施之间的空间相关性 C(r)为： i为核心基础设施， j为基础设施， FVi为核心基础设施 i的运行功 能值，FVj为基础设施 j 的运行功能值， 为基础设施 的运行功能值的平均值， H为 Dmax范围内所有基础设施 的集 合， 表示方差， rij为i和j之间的欧氏距离， r为距离； 函数用来筛选距离为 r的节点对， 当i和j之间的欧氏距离为 r时， 函数值 为1， 否则为0， 根据 C(r)分布选择最大值所在区间作为核心基础设施 i的实际影响范围 Di； S1.2.2、 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 i之间的皮尔 逊相关性系数： PPMCCi， j为j基础设施运行功能值序列与 i之间的皮尔逊相关性系数， cov( i， j)为i和j 的运行功能值序列的协方差， 为i的标准差， 为j的标准差； S1.2.3、 通过皮尔逊相关性系数， 得到 ， 进行城市基础设施群初次划分； 表示对于核心基础设施 i而言，j是否在其为中心的基础设施群内， 值为1表示在其 内， 为0则在其外； S1.3、 对初次划 分城市基础设施群采用DBSCAN算法进行再次划分， 得到最终城市基础 设施群； S1.4、 建立城市基础设施群的级联失效模型； S2、 城市基础设施群内的基础设施的弹性分析； S3、 城市基础设施群的弹性分析。 2.根据权利要求1所述的一种城市基础设施群弹性分析方法， 其特征在于： 步骤S1.3具 体实现方法包括如下步骤：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115130193 A 2S1.3.1、 采集城市基础设施的运行功能值数据， 将初次划分的城市基础设施群且存在 不重合和空白情况的区域合并作为一个点， 将运行功能值进 行相加， 得到核心基础设施团 g 的点数P(g)： L0为核心基础设施团内的基础设施集 合； S1.3.2、 设置  r'为参照邻域半径， MinPts为所述核心基础设施团中预设基础设施的数 量； S1.3.3、 应用DBSCAN算法， 根据 r'和MinPts判断点的属性， 进行最终城市基础设施群的 划分。 3.根据权利要求2所述的一种城市基础设施群弹性分析方法， 其特征在于： 步骤S1.4具 体实现方法包括如下步骤： S1.4.1、 基于级联失效模型的定义， 定义初始扰动为增加基础设施的负载值， 对于城市 基础设施 j有： 为基础设施 j的最大容量， TPj为基础设施 j的容忍参数， 为基础设施 j的初始负 载： S1.4.2、 当级联失效发生后， 删除过载的基础设施 j， 基础设施 j的负载将会根据连接强 度分配给一阶邻居 k， 分配比例为： 为j和k之间的归一化的连接强度， 为j和k之间的连接强度， 为j和m之间的连 接强度，m为Q中的任意 一个，Q为与基础设施 j相连接的一阶邻居集 合； S1.4.3、k分配到的负载与 k归一化之后的强度成正比， 有如下公式： 为k分配到的负载的运行功能值， FVj为基础设施 j的运行功能值； 则k上的更新负载 为： S1.4.4、 比较 k的更新负载和 k的最大容 量的关系， 确定是否需要 进一步移除k： 为k的状态值， MCk为k的最大容 量， 0表示移除， 1表示保留； S1.4.5、 重复步骤S1.4.1 ‑S1.4.4， 移除影响的基础设施的连接和连接强度重新做归一 化处理， 直到城市基础设施群重新回到平衡 状态。 4.根据权利要求3所述的一种城市基础 设施群弹性分析方法， 其特征在于： 步骤S2城市权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115130193 A 3