基于DSPN的下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)可靠性分析.pdf

1、目前，在城市軌道交通系統(tǒng)中，基于通信的列車控制(Communication Based TrainControi，CBTC)系統(tǒng)己被廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的基于車地通信的列控系統(tǒng)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了子系統(tǒng)間接口過多、通信設(shè)備相對(duì)繁瑣等問題。作為傳統(tǒng)列控系統(tǒng)的提升，基于車車通信的下一代列控系統(tǒng)具有速度快、單位時(shí)間容量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。而數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)作為下一代列控系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性對(duì)于保障整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要意義。
　　本

2、文主要研究下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)的通信機(jī)制，搭建系統(tǒng)通信測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試系統(tǒng)性能，并建立系統(tǒng)的確定與隨機(jī)Petri網(wǎng)(Deterministic and Stochastic Petri Nets，DSPN)模型，通過模型仿真結(jié)果分析系統(tǒng)可靠性。雖然基于車車通信的列控系統(tǒng)已在城市軌道交通中實(shí)施，但其可靠性還未被深入研究，制約了該系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。本文研究的基于車車通信的下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性對(duì)其在城市軌道交通系統(tǒng)中的應(yīng)用具有一定的借

3、鑒意義。論文的具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了基于車車通信的下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)工作原理，分析車車間的通信機(jī)制。基于長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution-Metro，LTE-M)技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的通信測(cè)試平臺(tái)。
　　(2)完成了對(duì)下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能測(cè)試。結(jié)合LTE-M技術(shù)特點(diǎn)，修改LTE-M網(wǎng)絡(luò)配置，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)基于LTE-M模擬城市軌道交通無(wú)線傳輸環(huán)境，并在該系統(tǒng)中

4、實(shí)現(xiàn)車車通信。測(cè)試基于LTE-M的下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的傳輸時(shí)延、中斷概率、切換成功率等性能參數(shù)，并判別系統(tǒng)各項(xiàng)性能是否滿足下一代列控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的需求。利用MATLAB對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)擬合得出系統(tǒng)的性能參數(shù)分布。
　　(3)采用DSPN對(duì)下一代列控?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)進(jìn)行建模。利用DSPN分別對(duì)傳輸重傳、中斷重連、越區(qū)切換及系統(tǒng)中車地通信和車車通信等通信流程進(jìn)行建模，并從參數(shù)、死鎖情況、狀態(tài)空間和可達(dá)性等方面驗(yàn)證了文中的DSPN模型