路轨协同下地铁配送网络抗毁性分析与关键节点识别

为研究路轨(道路-轨道)协同城市配送中地铁网络的抗毁性和关键节点,支撑路轨协同下城市配送的组网模式以及配送网络的可靠性提升,首先,以相对网络效率、相对负载熵为抗毁性测度指标,基于改进的耦合映像格子(CML)模型,研究不同攻击模式下的网络抗毁性变化;其次,选取反映网络运输效率的中心性指标和反映网络承载能力的现实性指标,构建网络关键节点综合识别模型;然后,通过分析不同指标权重下的网络抗毁性水平,得到最优权重取值下的关键节点集合;最后,以成都市地铁网络为例进行实证分析,验证该模型的有效性和实用性。研究结果表明:在同等扰动强度下,地铁网络面对随机攻击时抗毁能力更强;当面临外部扰动时,相对网络效率与相对负载熵损失在20%以上的节点占比分别为6.3%与6.8%,其中相对网络效率损失最大可达56.3%,相对负载熵损失最大可达50.2%;同时,考虑现实性指标与中心性指标,平均每个关键节点造成的相对网络效率损失与相对负载熵最大损失分别为8.99%与4.38%,需予以重点关注。

基于新型时空混沌系统的隐私图像加密算法

单一混沌系统输出数据有限,且传统时空混沌系统输出分布不均易发生弱混沌现象,无法直接用于隐私图像加密。针对上述问题,利用Henon映射和耦合映像格(CML)提出一种新型时空混沌系统,即基于Henon映射的伪随机置乱耦合映像格系统(PRSCML-Henon)。该系统底层为二维离散混沌Henon映射,其中一维作为输出,另一维则作为控制信号,控制系统中的格子实现伪随机置乱,同时系统引入初等元胞自动机的输出作为系统的扰动,提高系统输出的随机性并削弱混沌系统动力学退化的不利影响,该系统相比于单一Henon映射和传统CML系统具有更强的混沌特性和随机性。在此基础上,利用PRSCML-Henon系统的输出序列设计一种隐私图像加密算法。实验结果表明,该算法不仅在实现上较为简单,且加密结果相比其他混沌图像加密算法拥有更好的统计特性和安全性,同时具备较好的鲁棒性和加密效率,适用于图像的私有加密。

基于三维混沌猫映射的数字图像加密算法

提出了一种新的基于3维混沌猫映射的图像加密方法。该方法采用改进的3维混沌猫映射来提高加密的置乱程度,并把耦合映像格子模型(Coupled map lattice,CML)映射引入加密的扩散过程,明显提高了加密系统的初始敏感性和安全性。仿真结果表明,该方法具有足够大的密钥空间和足够高的安全性,不仅能抵抗差分攻击、选择明文攻击、统计攻击等,而且取得了复杂度和速度的良好折中。

基于时空混沌系统的图像分组加密算法

针对一般图像加密算法不能并行化运行的缺陷,提出一种新的基于耦合映象格子(CML)和分组加密技术的图像加密算法。首先对图像一部分进行分组,并迭代混沌系统,产生与图像分组数相同数目的混沌序列。使用混沌序列值与图像分组部分进行混合操作,其操作结果用来对图像另一部分进行加密。所提算法能够并行地实现图像加密,并可用于彩色图像加密。实验表明该加密算法计算简单,易于实现,密钥敏感性强,在安全性和效率上也有很好的表现。

基于交叉耦合映像格子的图像加密方案的设计

交叉耦合映像格子是一种用于描述时空系统混沌状态的模型,基于交叉耦合映像格子的混沌特性提出了一种新颖的图像加密方案,用Chebyshev映射提供交叉耦合映像格子的初值,并用所产生的时空混沌序列值对原图像进行迭代和置乱处理,经发送方发送,通信双方同步后,接收方通过解密方案得到相应的解密图像,实现了图像的保密通信.方案的密钥空间较大,因此具有较高的安全保密特性,同时对初值的高度敏感性提高了加密方案的抗攻击能力.仿真结果验证了方案的可行性,并且体现了应用在图像加密中的交叉耦合映像格子算法的有效性和优越性.

一种时空混沌的图像密码

针对现有算法的一些不足,结合Arnold映射和耦合映射格(CML)设计了一种新的图像加密算法,将密文反馈机制引入算法的像素值加密过程中,使密钥流的生成不仅与密钥相关,而且与明文相关,可有效抵抗选择明文攻击和选择密文攻击;另外,由于加密过程将置换和替代(像素值加密)多轮使用,乘积密码的优点得以体现,这就使等效密钥分析很难奏效。最后通过实验验证了算法的安全性和有效性。

基于时空混沌的海杂波背景下小目标检测

近年来基于混沌理论对海杂波在时域内建模是比较好的工具,然而考虑到海面的电磁波散射是一个时空现象,提出将海杂波建模由原来的时域拓展到时空域建模,采用径向基耦合映像格子算法来重构海杂波的时空混沌动态特性,进而对嵌入在海杂波的小目标进行检测。通过对带有小目标的海杂波实测数据进行处理,能够较准确地检测出小目标的位置,验证了算法的可行性。此外,通过对实测海杂波数据处理,发现距离门含有小目标的海杂波回波幅值小于其他距离门不含有小目标的海杂波回波幅值,验证了海杂波与小目标的回波动态特性的不同。

一种高效的自适应彩色图像加密算法

将自适应的灰度图像加密算法引入彩色图像加密中,针对其安全性不理想和效率低等问题,采用耦合映像格子及AMS变换进行改进,设计一种新的自适应彩色图像加密算法。理论分析和仿真实验表明该加密算法操作简单、运算速度快、安全性高,能够在实际的并行计算平台上使用。

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性。为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标。利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性。基于耦合映像格子(CML)模型,构建上海轨道交通网络动力学模型,模拟不同情境下网络节点引发的网络级联失效动力学过程,并衡量级联失效过程中的网络客流加权可靠性变化情况。结果表明:地铁网络客流加权性质在毁损初始阶段,下降较小;网络毁损规模超过50%,客流加权网络可靠性趋近于0。因此,在网络毁损初始阶段采取措施能有效防止故障在网络扩散。

一种基于双向扩散的混沌图像加密算法研究

利用耦合映像格子所产生的混沌信号优良特性,采用混沌密钥时变的图像像素值双向扩散的加密方案,研究提出了一种新的混沌图像加密算法,然后对所提算法进行测试仿真和性能分析,测试结果表明所提算法具有较强的安全性和有效性,足以抵抗穷举攻击、统计攻击、差分攻击、已知/选择明文攻击等各类常见的攻击。