基于交换式以太网的列车通信网络的交换机排队时延分析

传统列车通信网络的带宽难以满足现代列车数据传输的要求.本文提出了一种基于交换式以太网的列车通信网络解决方案,为了降低列车实时数据的传输时延,为交换机设计了具有优先级的队列调度策略,并采用G/D/1排队论分析了列车实时数据和非实时数据的排队时延,计算证实了该策略可以将实时数据在交换机的平均排队时延降低到70 μs以下.最后,通过网络仿真研究证实了实时周期数据的平均排队时延从无优先级时的91 μs降低到了有优先级时的61 μs.     

一种无线通信网中的跨层分组调度方案

提出了基于未来无线多媒体通信标准下的一种跨层分组调度方案,在调度时,首先对多媒体混合业务进行了合理分类,即实时性业务和非实时性业务;在调度优先级的确定过程中,利用跨层优化的思想估算优先级公式中的相关参数,由此给出了跨层分组调度方案的具体算法流程.仿真结果表明,与传统经典的比例公平调度算法（PFS）相比,该方案在实时性、数据吞吐量、信道利用率等方面具有更好的性能.     

基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型

针对机场场面运行中部分航空器剩余滑行时间较短、准时性低的现状,研究滑行道调度优化问题。在构建基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型中,优先考虑以剩余滑行时间为主的航空器动态优先级;以我国某大型机场的场面运行数据为基础,采用生物地理学算法进行仿真验证。结果显示：与经典的先到先服务策略相比,航空器到达滑行终点的误差由1499 s降至553 s,降低了63.1%,冲突航空器到达误差从371 s降至147 s,降低了60.3%;在冲突解脱方面,由剩余滑行时间较多的航空器承担更多的冲突等待,有效减少航空器滑行冲突次数,保障后续停机位指派与跑道调度的有效性,大大提高了滑行道的滑行效率。     

一种基于动态规划的课程调度算法的研究与实现

在分析排课问题和研究相关算法的基础上，提出了一种基于动态规划和优先级算法的新课程调度算法PCA．根据时间、教室、教师和班级的约束关系，进行等价类划分，依据所设定的优先级次序进行一次性扫描排课，尽量回避对冲突的调整工作，并在此基础上实现了一个课程调度系统，既适应学分制排课要求或满足教师提出较苛刻的上课条件要求，也能在几分钟内做出排课计划．2年的使用实践表明了该系统的有效性和相关算法的高效性．     

三峡葛洲坝联合通航调度的混合整数规划

联合通航调度计划问题就是如何保持长江三峡大坝和葛洲坝之间的船舶航行的通畅有序,它是一个十分复杂的多目标组合优化问题.文中采用一个具有双服务台5个批处理服务器的开放多类排队网络来描述该调度系统,在此基础上建立起一种基于离散时间域的多目标混合整数非线性规划模型,提出一种基于启发式变异策略的模拟退火算法,能在有限的计算时间内得到较优的调度计划,并针对实际通航数据的测算,验证了该算法的有效性.     

编组站静态配流的约束传播和启发式回溯算法

为了提高阶段计划的编制效率,针对编组站静态配流字典序多目标累积调度模型,设计了迭代、约束传播和启发式回溯的混合算法.该算法根据多目标的字典序将模型分为3层:第1层为配流成功的出发列车优先级总和最大化,第2层为出发列车车流来源总数最少化,第3层为车辆平均停留时间最短化.每层先通过约束传播算法化简模型、缩小解空间,再通过启发式回溯算法和约束传播技术联合快速求解.上一层的最优解作为下一层的初始解,并动态增加避免上一层目标退化的约束,迭代求解每层的最优解.通过某编组站实际数据验证表明,本算法耗时小于20 s,满足现场对阶段计划编制的实时性要求,且求得的配流方案优于其他算法.      

斐波那契数列在静态数据调度算法中的应用

数据调度算法在视频点播系统中扮演举足轻重的作用,本文在经典递归函数（俗称摩天大楼算法）的基础上提出了一种新的视频分段算法,并在100～600 Mbit/s服务器网卡带宽模式下,对新算法、摩天大楼算法和金字塔算法及近年的广义沟槽斐波那契算法进行了仿真.通过分析实验数据中对各个算法的启动时延和磁盘存储需求,对代理服务器中热点视频分段的命中率进行了比较,获得了更好的网络传输效果.     

基于KFS分布式文件系统元数据模型的改进

研究了云计算环境下的分布式文件系统KFS的系统架构,对于海量数据存储的云存储系统来说元数据管理效率是关键,通过分析KFS文件系统的元数据模型,提出了基于KFS分布式文件系统元数据的改进模型,即利用内存缓冲策略,对待插入的元数据进行预处理并批量插入,减少查找和分裂次数,大大提高了KFS文件系统的数据访问效率.最后通过算法复杂度的分析,证明该改进算法能有效提高分布式文件系统KFS的元数据服务器的效率.同时该改进模型对于采用B^＋树索引机制来集中管理元数据的类似系统同样适用.     

基于车路协同多业务优先级的车载通信退避算法

为研究车路协同下不同优先级业务的通信,打破传统IEEE802.11 标准的CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)协议所采用的二进制指数退避策略（Binary Exponential Backoff, BEB）仅适用于传统业务如语音、视频等业务,而未考虑车路协同场景典型业务及其优先级的限制,提出一种面向车路协同的车载通信退避算法。首先,研究车路协同场景下的典型通信业务;然后,利用层次分析法建立了业务优先级层次结构模型,对车路协同下的业务进行了优先级的划定;最后,基于车路协同多业务优先级不同对传统BEB算法进行改进,提出一种面向车路协同的车载通信退避算法。通过仿真,验证了所提算法具有良好的适应性,可针对不同业务优先级,提供差异化的信息资源和业务传输保障,相对于传统的通信协议系统丢包率降低,系统吞吐量增加。     

利用数据库技术管理高速公路绿化树木

随着高速公路的建设不断发展,对高速公路的绿化管理要求不断提高,为了更好地管理高速公路的绿化树木,研究编写了高速公路绿化树木归档管理系统,利用手持数据采集终端对植入电子标签的绿化树木进行数据采集,通过手持终端向数据采集服务器上传数据,数据采集服务器通过云网络,将处理好的数据传输到云地图网站服务器,由云地图网站服务器统一管理数据。用户可以根据不同的需要在云地图网站上使用各种功能,来更好地管理高速公路的绿化树木。     

A New Wireless Packet Scheduling Algorithm Based on EDF and Its Application in Multi-bottleneck Networks

Most of current wireless packet scheduling algorithms aim at resource allocation as fairly as possible or maximizing throughput. This paper proposed a new packet scheduling algorithm that aims at satisfying delay requirement and is the improvement of earliest due first (EDF) algorithm in wired networks. The main idea is to classify the packets based on their delay bound, scheduling the most "urgent" class of user and the users that have the best channel condition with higher priority. This algorithm can easily integrate with common buffer management algorithms, when buffer management algorithm cannot accept new arrival packets, try to modify scheduling policy. Packet scheduling algorithms in multiple bottleneck wireless networks were also discussed. A new variable multi-hop factor was defined to estimate the congestion situation (including channel condition) of future hops. Multi-hop factor can be integrated into packet scheduling algorithms as assistant and supplement to improve its performance in multi-bottleneck wireless networks.     

集装箱码头卸船作业调度方案的两阶段禁忌搜索算法

为提高集装箱码头卸船作业效率,建立了堆存位置-集卡调度一体优化模型,设计了集装箱码头卸船作业调度方案两阶段禁忌搜索算法。在第一阶段,通过禁忌搜索算法决定集装箱的堆存位置;在第二阶段,基于堆存方案执行另一禁忌搜索算法,获得集卡的优化调度方案,然后再计算卸船时间,且将结果反馈到第一阶段的搜索过程,通过两阶段搜索过程的反馈优化卸船调度方案。计算结果表明两阶段禁忌搜索算法可以平均减少卸船作业时间6.78%,结果稳定。     

Two Bandwidth Packing Algorithms for the Centralized Wireless Network and Their Average-case Analysis

This paper presents a detail analysis of two bandwidth packing algorithms, used for processing connection requests in the centralized wireless network. Each call comes with a specific bandwidth request. A request can be satisfied only if there is sufficient bandwidth available during resource scheduling and allocation. Unsatisfied requests were held in a queue. The metric of bandwidth utilization ratio was used to quantify the performance of our algorithms. By theoretical analysis, our algorithms can improve the average bandwidth usage ratio significantly, about 8%~10% without adding much computation complexity. Moreover, our algorithms outperform next fit with fragmentation (NFF) algorithm when the bandwidth resource is scarce. In this paper, the contributions follows: Introducing bandwidth packing problem into wireless network; Proposing two new bandwidth packing algorithms for wireless network where the complicate scheduling algorithms are prohibited; Studying the average performance of our algorithms mathematically, which agree well with the simulation results.     

列车通信以太网周期数据时态约束调度方法

针对工业以太网调度方法以报文截止期为唯一约束的局限,提出了一种基于时态约束的列车通信网络周期数据调度表生成方法.首先基于时间触发机制改造列车以太网的通信与消息模型;其次利用网络设备通信参数与数据报文参数,提出周期数据通信的时态约束有向图量化模型;最后设计了基于可满足性模理论的调度表生成算法,求解单播及广播业务的周期数据调度表以验证算法有效性,并在实际列车通信网络的拓扑条件下进行调度性能测试及分析.实验结果表明:该调度算法能够解决部分传统算法不能调度的通信任务,满足更细化的周期数据调度需求并提升调度灵活性;调度性能测试中最大链路负载超过80%,可调度周期数据业务量达到1 000项.      

基于手机传感器的车辆轨迹实时在线压缩方法

随着具有定位功能的各类便携式移动设备的普及,产生了大量的移动目标时空轨迹数据,庞大的数据规模对轨迹数据管理和分析带来了严峻的挑战.?车辆时空轨迹数据压缩算法,通过监测分析车辆在不同运动行为模式下智能手机内置线性加速度传感器和方向传感器的数据变化规律,识别车辆的转向行为和变速行为,并根据识别结果请求GPS传感器定位,记录...     

Dynamic Measurement of Task Scheduling Algorithm in Multi-Processor System

It is important to evaluate function behaviors and performance features of task scheduling algorithm in the multi-processor system.A novel dynamic measurement method(DMM)was proposed to measure the task scheduling algorithm's correctness and dependability.In a multi-processor system,task scheduling problem is represented by a combinatorial evaluation model,interactive Markov chain(IMC),and solution space of the algorithm with time and probability metrics is described by action-based continuous stochastic logic(aCSL).DMM derives a path by logging runtime scheduling actions and corresponding times.Through judging whether the derived path can be received by task scheduling IMC model,DMM analyses the correctness of algorithm.Through judging whether the actual values satisfy label function of the initial state,DMM analyses the dependability of algorithm.The simulation shows that DMM can effectively characterize the function behaviors and performance features of task scheduling algorithm.     

Joint dirty paper coding and linear receiver design for multiuser MIMO broadcast channels

A multiuser multiple input multiple output （MIMO） broadcast scheme was proposed through applying dirty paper coding （DPC） at the transmitter and linear equalization at the receiver. Assuming single data stream communication for each user, joint transmitter and linear receiver design were done to enhance the system performance. Furthermore, a multiuser scheduling algorithm was presented to exploit multiuser diversity when the number of the users is larger than that of transmit antennas. The proposed system achieves the sum rate close to the Sato bound and is superior to some of the existing schemes.     

策略性库存路线的PPSA算法

总结了Larson的SIRSA(Strategic Inventory and Routing Saving Algorithm)启发式解法,针对其补充周期短的缺陷,提出了以库存补充周期和补充阶段为变量的PPSA(Period and Phase Saving Algorithm)启发式解法。计算结果表明,当车辆每作业一次能补充的客户数较多,且客户间最大的可能补充时间间隔差别较大时,PPSA算法对车辆的需求明显少于SIRSA算法。