报文传输网络系统的设计和应用

基于网络技术设计了一种报文传输系统 ,并对安全性应用进行探讨。     

弹性分组环MAC协议的性能分析

报文时延和报文队列长度是衡量通信网性能的两个重要参数．本文针对RPR弹性分组环网中8种报文调度方法的报文时延和报文队列长度，进行了深入的理论分析和计算机仿真．得出：在一定条件下，调度方法会严重影响网络的性能．为了保证等级A与等级B业务的可靠传输，调度方法3／3-1是最佳选择．     

基于队列的处理器亲和机制及在网络转发中的应用

提出一种新的基于多报文队列的处理器亲和机制,与传统基于网络接口的亲和机制相比,消除了多处理器对共享资源的竞争,优化了处理器的CACHE行为,降低了互斥锁的影响范围,能够有效提升多核处理器系统的网络转发处理能力.试验结果显示,在复杂网络环境下,基于队列的亲和机制报文转发性能较传统基于接口的亲和机制提高了1.8倍.     

多频无线通信网路由协议

针对多频无线通信网的特点,设计了一种多频无线通信网路由协议（MCWN-RP）.协议采用组播扩散机制优化扩散路径,采用非重传确认机制减少报文种类,采用最短路径树构造算法降低扩散内容,采用自适应定时器调整机制减少网络冲突,从而大大降低了协议开销;同时采用差别拓扑更新方式,提高收敛性能.对MCWN-RP进行了协议开销和收敛时间的性能分析,得出协议性能与拓扑更新包大小和协议包发送间隔的关系.OPNET仿真结果表明,与OSPF、OLSR协议相比,MCWN-RP具有非常小的协议开销和较高的收敛性能,是一种高效的动态路由协议.     

关于变电站GOOSE通信方案的研究

IEC61850的特点是建立分层的体系结构、统一对象模型和抽象通信服务接口等,实现面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文通信是IEC61850通信的一种方式,它解决了对实时性和可靠性要求很高的数据传榆．文中详细研究了GOOSE报文通信方式及其流程,这对实现GOOSE通信提供了一种可行性方法,最后,给出了GOOSE通信实体结构图,包括了GOOSE通信的一整套通信流程．结合GOOSE报文的发送和接收,讨论了基于Linux操作系统上的通信,详细描述了Linux网络设备驱动程序．     

多投报文传输协议的性能分析

主要研究计算机网络中“多投”传输协议的性能分析方法，推导出了各咎复杂拓扑结构下的多投报文时的报文流量计算公式；具体分析和比较了“基于发送方”和“基于接收方”两各凤方法中系统产生的应答报文（ＡＣＫ／ＮＡＫ）流量；并进一步得出，当线路报文传输概率较小时，“基于接收方”比“基于发送方”可靠多投方法要好的结论     

分布式计算机网络中链路容量的最优分配

本文简述了计算机网络中的容量分配问题及现有的各种解决方法,提出了离散容量分配问题的两个算法,并同现有算法进行了比较。结果表明:它们是有效的和适用的。本文还讨论了在多类报文情况下,网络链路时延的计算方法,并给出了实例。     

自建立虚拟专用网络技术的设计与实现

现有VPN技术对动态获取IP地址的分支机构间网络相互连通配置极其繁琐,且在NAT穿越、动态路由支持、报文加密等方面存在某些缺陷.针对上述问题,通过对动态点到多点隧道机制的分析,提出了AC-VPN方案,设计了AC-VPN隧道报文的封装格式和在动态IP地址的设备之间隧道管理机制,结合动态路由机制,实现了使接入到AC-VPN的设备能够相互访问.通过仿真测试,验证了AC-VPN的有效性.     

智能交通最短路径Dijkstra模糊动态方法分析

提高道路网络上的动态路由选择效率是当前路网建设中的难题,现有解决路由问题的方法都是基于静态方向的研究。提出一种基于模糊的Dijkstra最短路径动态算法,以被量化的限定用户参量为语言变量,用模糊集理论提供模糊数输出在网络上的最短路径预测。通过处理模糊参数,提出用模糊数表示不同路径与边长间距离的两种比较方法。采用梯级平均综合表示法改进Dijkstra算法,并以数值的道路网络实例来说明该方法的有效性。     

一种分布式Ad hoc网络广播算法

在无线Ad hoc网络中,广播作为一种重要的通信方式被许多单播和多播协议用来完成其路由建立和维护工作.文中假设网络中所有的移动节点共享信道,并且节点不知道全局网络拓扑信息.因此网络中每个节点只能通过洪泛进行通信.但是采用洪泛方式广播,由于每个节点都要向其相邻节点转发报文,协议效率低、通信代价昂贵,而且还会带来广播风暴问题.为避免由于洪泛造成的广播风暴问题,文中提出一种分布式Ad hoc网络广播算法.该算法无需任何控制报文.算法简单易行,适合移动无线网络环境.仿真实验结果表明新的算法与现有算法相比更加有效和健壮.     

考虑交叉口延误的城市道路最短路径

在利用G IS建立城市道路网并通过空间分析判断节点方位和路径走向的基础上,提出了一种具有节点阻抗的F loyd算法来解决城市道路网中的最短路径问题,这里直行、左转或右转的分流向延误得到了充分考虑。最后利用所提出的算法对重庆市石桥铺街道路网进行了分析计算,得出了比传统方法更合理的结果。     

距离加权公交换乘复杂网络最短路算法研究

为研究乘客使用公共交通的实际出行距离,基于公交复杂网络中的换乘网络Space P拓扑结构,结合公交车站的经纬度坐标,建立以距离为边权的加权公交换乘网络。基于该加权网络,设计了综合考虑换乘次数和路径长度的最短路算法,该算法可保证在站间换乘次数最少的基础上通过的路径也相对最短。利用成都市公交网络进行实例分析,并与Floyd算法进行对比,结果显示,由该算法得到的平均最短路径长度增加3.7 km,但平均换乘次数下降0.64次,更符合乘客的出行习惯;随机选择一些车站进行最优换乘路径选取试验,结果表明,由该算法得到的方案在保证换乘次数最少基础上,得到的路径也基本最短,证明了算法的有效性。     

求网络中全部最短路的径路延伸算法

在分析已有最短路问题研究成果的基础上,提出了最小最短路网络的概念,给出了求网络上始点到所有顶点间全部最短路的径路延伸算法以及最小最短路网络、最小最短路树的算法.通过算例,验证了算法的可行性.算法简便,易于理解.     

优化蚁群算法在最短路径诱导中的应用

最短路径算法在许多应用领域和研究中起着十分重要的作用。现有文献对最短路径问题提出了大量的优化求解方法和算法,大部分研究仅针对固定权值网络,对权值随时间变化等时变情况考虑较少。在通信系统、智能交通系统等实际网络及应用领域中,随着时间的变化,边的权值往往也同时改变。因此,时变网络中最短路径求解问题的研究更具有实用意义。针对一般算法存在的缺陷,现提出三点优化,使算法既能避免陷入局部最优解,又能更快地收敛到全局最优解。     

面向城市交通网络的 K 最短路径集合算法

在城市交通网络中,为了优化交通流,需要搜索到符合出行需求 K 最短路径,并 将 OD（Origin-Destination）交通流合理分配到这些路径上.本文主要对搜索符合出行需 求的 K 最短路径搜索算法进行了研究,解决了已有算法仅能搜索出单条满足最短及 K 最 短条件路径的问题.根据 Wardrop 第二原则及路段阻抗函数理论,分析了路径集合搜索方 法对优化城市交通流的必要性,并定义了城市交通网络中 K 最短路径集合的概念及选择 条件,提出了一种面向城市交通网络的具有多项式时间复杂度的 K 最短路径集合搜索算 法.仿真结果表明,本文所提算法可以搜索出满足出行需求的所有 K 最短路径集合,在该 路径集合上进行交通流分配的效果明显优于传统方法.     

城市道路网络交通特性仿真模型及最短路径算法

就城市道路网系统宏观仿真中存在的问题进行研究，提出了更符合城市道路网系统实际特性的仿真模型，该模型对城市道路网交通特性空间分布的方向性差异及交叉口延误进行了抽象，并设计了基于该仿真模型的最短路算法。     

应急车辆动态路径选择的两阶段优化模型

为研究突发事件情境下交通路网动态变化时的应急车辆路径选择问题，提出应急车辆动态路径选择的两阶段调度优化模型。通过结合路网动态状况和应急救援特征，建立基于最大路径可靠度和最短行程时间的两阶段优化模型；通过混沌搜索改进布谷鸟算法初始种群，并加入蛙跳算法改进局部搜索操作，设计混合布谷鸟算法，改善全局寻优能力；以某市某区部分区域路网为例，将该区域路网实时交通数据应用于模型和求解算法中。实验表明，利用两阶段优化模型和算法编码方案能成功获得出发点到救援点的动态可靠路径，相同行驶路径情况下模型与算法求解的最短行程时间与实地驾车获得的最短行程时间最大误差不超过8%，说明优化模型可行。3 种不同算法求解K最短路径的结果发现，混合布谷鸟算法得到的最短行程时间比粒子群算法和 经典布谷鸟算法得到的结果都要小，且计算时间最短，表明混合布谷鸟算法求解的结果最优，性能最好。     

随机交通网络约束最可靠路径问题

为了模拟仿真交通网络中,约束条件下考虑风险性车辆路径选择行为,建立随机交通网络环境下约束最可靠路径问题数学规划模型,并讨论了其对偶问题.采用梯度下降算法求解对偶问题,获得原问题最优值的上界和下界,通过迭代获得原问题的近似解.针对Sioux Falls network展开数值试验并对数值结果进行了对比分析.计算结果表明：在随机交通网络环境下,无约束和有约束条件下求解的最可靠路径是不同的;不同的资源约束条件下求解的最可靠路径也是不同的,资源约束条件对交通网络中最可靠路径的选择有很大的影响.     

结合概率搜索定界的入度统计最短路径算法

Dijkstra 经典最短路径算法包括大量的排序运算,且需要对图中所有顶点进行计算,效率较低.本文针对有向网络,提出了与概率搜索定界结合的入度统计最短路径算法.该算法通过按概率搜索得到一条较短路径,依据路径长度和有向网络结构特征确定和顶点序号相关的节点阻抗最大值;采用入度统计算法代替经典的标号算法,在计算过程中根据节点阻抗最大值,采取一定方式剔除无效顶点(不在最短路径内的顶点),简化网络结构.本文提出的算法不需要进行排序运算,简化了运算过程,并且可以剔除大量的无效顶点,降低了网络复杂度.算例分析表明,相对于Dijkstra算法,结合概率搜索定界的入度统计算法大幅度提高了运算效率,具有实用性.     

基于可靠性最短路的实时定制公交线路优化研究

为实时优化定制公交线路，提出一种基于可靠性最短路的线路优化方法，在复杂的交通环境中，可以高效的将乘客送达目的地. 对可靠性最短路进行问题描述，建立可靠性时空网络；给出求解可靠性最短路的算法步骤，构建乘客和定制公交运营商总成本最小的目标函数，采用禁忌搜索算法对问题进行求解；最后，以某市定制公交路网进行实例分析. 结果表明：与最短路线路方案比较，所提方法更接近于实际运营；在高峰时段，交通拥堵的情况下，所提方法可以提高车辆的可靠性，提升定制公交线路的服务水平.