铁道部重点科技项目(2011Z001-D)
- 作品数：8 被引量：35H指数：3
- 相关作者：张和生孙伟潘成杨军张明洋更多>>
- 相关机构：北京交通大学更多>>
- 发文基金：铁道部重点科技项目国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程机械工程更多>>
- 动车组列车安全状态检测网络时延建模被引量：3
- 2013年
- 针对动车组列车安全状态检测实时性要求较高的特点,对交换式工业以太网和CAN总线构成的异构网络应用于动车组列车安全状态检测进行了研究。综合分析了交换式工业以太网和CAN总线的周期性报文最大传输时延,建立了安全状态检测网络周期性报文最大传输时延的解析模型。基于该解析模型得出影响网络传输时延的主要因素为CAN节点、Ethernet/CAN网关和车厢级交换机的个数。最后分析了整个网络中周期性报文的最大传输时延随着CAN节点、Ethernet/CAN网关和车厢级交换机个数的变化趋势,并对所建立的解析模型进行了仿真验证。所建立的网络时延模型为定量分析网络实时性提供了理论依据。该建模方法可以推广到其他轨道交通列车中。
- 李辉张和生潘成孙伟
- 关键词：异构网络时延分析ETHERNET动车组
- 基于IEEE802.11p高速车路通信环境研究被引量：17
- 2013年
- 针对基于IEEE802.11p构成高速车路通信中安全类消息传输的性能是否满足车路通信需求的问题,采用符合实际道路特点的Nakagami分布描述无线信道衰落,Poisson分布描述移动车辆发送的数据流,对单一路侧设备与连续移动车辆通信性能进行了仿真。以车辆消息发送间隔、通信车辆数量、车辆行驶速度为变量,得到4种不同接入类消息的车辆数与吞吐量、发包间隔与丢包率、发布间隔与平均时延、车辆速度与投递字节数的关系。结果表明,不同类型消息在车辆数与吞吐量关系上有一个优化点,可实现车辆数和吞吐量的最大化;丢包率和平均时延都会随着车辆数据发送间隔增大而增大。车速增加时,安全类消息的投递字节数下降且与车速成反比。从仿真结果可以看出,IEEE802.11p协议能够保证高优先级安全类消息传输服务质量。
- 张和生张明洋孙伟
- 关键词：性能分析NS-2仿真IEEE802专用短程通信
- 改进的非抢优M/G/1CAN总线实时性分析被引量：1
- 2013年
- 本文以CAN总线应用于牵引设备安全状态监测为例,着重研究消息的实时性。针对目前采用最长响应时间模型分析消息实时性时存在较大误差的问题和总线中消息与其优先级一一对应的特点,提出改进的非抢优M/G/1模型,以此研究总线负载率、排队长度、消息排队时延和响应时间等消息实时性指标。将最长响应时间模型与改进模型的消息实时性分析结果同基于着色Petri网的仿真结果相比,改进模型的分析结果远优于最长响应时间模型的分析结果,且与仿真结果相吻合。从而说明改进模型用于消息实时性分析的可行性和有效性。
- 孙伟张和生潘成杨军
- 关键词：CAN总线着色PETRI网实时性分析
- 交通信息采集传感器网络基于强化学习的路由被引量：3
- 2012年
- 针对道路交通信息采集传感器网络网内数据的有效转发和汇聚问题,以节点剩余能量和通信链路的路径损耗作为路由选择的综合评价指标,基于Q学习算法实现了一种传感器网络自适应路由方法,通过Q表的查询实现了网内数据的路径选择和数据转发。仿真结果表明,各网络节点能够找到优化路径将数据转发至汇聚节点;同时能够有效的降低网络节点的平均能耗和减少数据包传输的平均跳数。在道路交通信息采集传感器网络中,基于Q学习的路由方法是可行的。
- 杨军张和生潘成
- 关键词：交通信息采集传感器网络路由Q学习
- 一种交通信息采集传感器网络任务分配方法被引量：8
- 2012年
- 针对城市道路交通信息采集传感器网络面向复杂交通参数协同采集的任务分配问题,将传感器网络映射为多Agent系统,以任务完成时间、节点能耗和网络负载平衡度作为评价函数,采用基于联盟的协同方法,构造传感器网络任务分配的非线性多目标优化模型。采用遗传模拟退火算法搜索最优联盟结构,实现任务分配策略优化。在道路交通信息采集实际场景中进行仿真实验,结果表明,遗传模拟退火算法能够有效地优化任务分配的联盟结构,与其他优化算法相比,优化的模型适应度函数值低,任务完成时间短,网络能耗小。该方法能够用于面向交通信息采集传感器网络的协同检测任务分配问题。
- 肖欣张和生杨军潘成孙伟
- 关键词：交通信息采集传感器网络联盟遗传模拟退火算法
- 改进的高速铁路安全状态协同监测数据处理方法研究
- 2014年
- 将无线传感器网络协同感知方法,应用于高速铁路固定设施状态监测,具有诸多优势,而协同感知数据的处理方法尤为关键;数据融合方法是协同感知方法在数据处理层面的理想选择;在分布式融合场景下,改进的动态误差平方求权系数法,可以充分利用无线节点的存储能力,使得数据波动性减小、一致性增强;在集中式融合场景下,将求取权系数的相关矩阵法从标量推广至多维向量,使得多维向量数据的融合方法得到丰富;仿真实验表明,改进方法下数据准确性、稳定性均优于原有算法;同时,分析比较了选取不同距离函数指数对多维向量相关矩阵法的影响。
- 王文韬
- 关键词：多传感器协同感知数据融合权系数距离函数
- 克隆选择的无线传感器网络拓扑优化方法
- 2014年
- 为提高无线传感器网络能量利用率,建立连通支配集的无线传感器网络数学模型,将完全连通下最少工作节点个数问题转化为最小连通支配集的求解问题;通过改进的克隆选择算法求解能耗最优的无线传感器网络拓扑结构;Matlab仿真表明,改进克隆选择算法可优化无线传感器网络拓扑结构,较克隆选择算法有更好的运算效率和收敛速度;文章既为无线传感器网络拓扑提供一种可行的优化方法,也为无线传感器的实际应用提供参考。
- 谢晶鑫张和生孙伟潘成
- 关键词：传感器网络能耗最小连通支配集克隆选择算法
- 列车网络控制系统的调度与控制协同设计方法被引量：4
- 2013年
- 网络控制系统存在调度与控制相互约束的问题,针对CAN作为总线的局部列车网络控制系统,为提高其在调度与控制相互约束下的综合性能,以消息传输时延和丢包率为优化目标,可调度条件和控制系统稳定性为约束,将调度与控制协同设计转化为关于传输周期的多目标约束优化问题,并利用遗传算法求解所述问题,得到优化的传输周期,最后给出了优化实例。结果表明,得到的传输周期可以在约束下使网络性能达到最优,满足列车对消息传输实时可靠的要求。在该列车网络控制系统中,所述调度与控制协同设计方法是可行的。
- 凌云张和生杨军
- 关键词：列车调度协同设计
