基于虚拟力的WSN节点优化部署算法

为实现高覆盖率与节能相结合的无线传感器网络WSN部署,提出一种优化的虚拟力节点部署算法WVFA。当在WSN监测区域内部署节点时,将确定节点间的虚拟力阈值作为无缝覆盖的优化目标;而当节点在区域边缘时,以节点在边缘处的冗余覆盖面积最小为设计目标求出节点到边缘处的最短距离。此外,考虑节点平均移动距离与WSN网络能耗、节点移动距离标准差与网内节点间能耗差值的关联性,以节点前一时刻受到的虚拟力作为位置更新权重代入节点位置更新预测方程。仿真结果表明:与VFA、CBS和HLVFA等同类算法相比,提出的优化部署算法能够以较低的节点能耗获得较高的网络覆盖率,实现WSN的节能优化部署。     

云计算环境下地铁新型AFC系统研究

目前地铁AFC系统存在诸多问题,架构层次过多、设备冗余、利用率低、功能重复、新技术利用不够等.本研究结合云计算和边缘计算技术,提出一种新的4层ACE系统架构,建立云清分中心和多站点边缘计算节点模型.结合人脸识别应用,提出人脸数据库动态更新算法.本研究为解决目前地铁AFC系统存在的问题提供一条新途径.     

基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构

铁路智能化的发展以及铁路网与互联网的不断融合,对下一代铁路移动通信网络的承载能力和服务质量提出更高的要求。基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构并针对铁路应用特点,论述该架构的技术优势和面临的挑战;在分析未来铁路移动通信应用需求的基础上,提出基于集中单元、分布单元和射频拉远单元三层结构的铁路无线接入网络部署方案以及基于移动中继节点的车载移动终端无线访问方案;给出下一代铁路移动通信网络的演进路线。基于云计算的铁路移动通信网络架构可以有效地降低建设及维护成本、提高资源的利用效率、降低能耗,符合铁路未来的发展趋势。     

隧道智能施工协同管控技术研究与应用

为解决隧道施工过程中外部环境感知、多装备协作和数据资源实时共享等问题，对隧道建造全工序进行研究并构建隧道智能施工协同管控技术。首先，研究智能感知技术，采用三维激光扫描技术实现隧道施工关键工序的环境智能感知，利用隧道掘进装备多源数据采集与存储技术实现多工序下的传感数据统一管理；然后，研究隧道内多机通信与协作技术，设计提出1种AP+Mesh的无线自组网方案，打通隧道内装备间数据交互的信息通道，并结合施工工序提出基于主从架构的多机协作方案；最后，从技术、部署和功能3个维度设计平台架构，实现调度管理、进度管理、风险预警、质量管理和装备管理5大系统功能。经过在渝昆高铁和黄黄高铁的实际应用，表明隧道智能施工协同管控技术可整合“人—机—岩”所有信息资源，实现隧道施工过程外部环境感知、数据采集存储和装备间协作管理；该技术各项功能满足施工需要，平台端施工建议参数或指令可直接下发至具备智能化功能的装备，指导各掘进装备按工序施工。     

一种基于榕树型拓扑的铁路无线Mesh网络结构

旅客列车Internet应用的需求日趋强烈,而铁路沿线的无线宽带覆盖是实现旅客列车Internet应用的必要条件,也是当前的研究热点。基于这个研究方向,本文提出榕树型拓扑、多跳无线链、节点失效危险度、破坏因子等概念。设计榕树型拓扑的动态最小生成树算法,在此基础上,探讨了榕树型拓扑的网络健壮性;然后基于榕树型拓扑设计一种多出口总线的铁路无线Mesh网络结构和多模Mesh节点结构,设计了微蜂窝部署方案和混合频道复用方案,并就其传输延迟和传输带宽进行探讨和分析;最后基于本文提出的方法,对一段300km长的铁路线进行实例部署规划。理论分析和实例部署规划表明,榕树型拓扑具有较低的传输延迟、较高的传输带宽和较强的网络健壮性,符合铁路无线宽带覆盖的要求。另外,榕树型拓扑只要求在铁路沿线部署若干个有线网络出口,且结构调整灵活,具有很好的可实施性。     

基于Kettle的铁路客运营销数据交换平台的设计与实现

随着铁路客票系统的不断发展和业务需求的不断增加,海量客运营销数据的多源、异构特征越发明显,跨节点跨网段数据交换越发频繁。基于开源ETL数据分析工具Kettle构建营销数据ETL过程模型,设计高可配数据模型管理、定制触发规则、根据调度周期自主运行作业的数据交换核心模块。采用面向接口服务的架构体系,融合分布式技术,开发客运营销数据交换平台,对客运营销数据进行抽取、转换、加载,实现数据的快速集成与交换。设计了基于Web的任务配置、节点管理和异常处理等功能,支持跨节点跨网段的数据交换作业以及分布式部署,能够及时进行异常作业预警和消息推送。由此,营销数据交换平台的使用极大地满足了当前铁路客运营销数据汇集、交换的需求,在充分合理利用现有数据资源、减轻数据维护工作量等方面发挥了重要作用。     

Java类动态加载机制在铁路互联网售票中的设计与实现

铁路互联网售票系统已经成为重要的售票渠道,部分高并发业务（比如余票查询、订单查询、常用联系人查询等）运行在分布式内存数据库集群中。由于业务逻辑维护优化的需要,业务代码需要频繁调整,通过重启服务的方式部署新代码新业务,耗时相当长。为提高运维效率,在研究Java类加载机制的基础上,本文探讨了适用于铁路互联网售票系统的代码动态部署模块的设计和实现过程,进行了测试与分析,并进行了总结。     

铁路综合视频分转发中间件的设计与实现

针对铁路综合视频数据的分转发服务需求,设计并实现了铁路综合视频分转发中间件。详细阐述了其总体架构、技术架构、功能架构、关键技术,以及实时监控、云台控制、历史回放、业务告警等功能。该中间件已在铁路线路安全环境管理平台上线运行,并在全国铁路范围内试用;试用结果表明,该中间件可提供高性能、大规模的视频数据管理服务,实现视频资源集成与共享,规范统一视频传输方式,对多条线路视频数据进行集中整合,提高网络传输效率和带宽利用率,具有推广价值。     

J2EE架构下分层结构的研究和中间件的设计

J2EE是一种利用Java 2平台来简化多级企业解决方案的开发、部署和管理的体系结构.对实际应用的J2EE分层结构进行了详细分析,给出了一种J2EE架构下的多层应用模式,并详细介绍了该模式下的具体开发方案,重点论述了中间件的设计对于系统开发的意义.     

铁路统一开发测试平台体系架构及技术路线的研究

基于铁路信息化总体规划及业务应用系统研发测试的需要，引入云计算技术，提出基于云平台的铁路统一开发测试平台体系架构。利用源代码开发、自动化部署等技术，优化软件开发测试流程，实现应用集中开发管理、资源自动分配、软件自动部署、持续测试、软件快速发布等功能，从而帮助各业务领域快速实现应用软件研发，资源整合，降低成本，提高效益和核心竞争力。     

基于LTE-M的中低速磁浮信号系统车-地无线网络规划设计

分析磁浮车地无线系统现状及车地无线网络承载业务的需求,对比WLAN技术和LTE-M技术的特点,提出基于LTE-M技术的综合承载网络方案设计,包括网络工作频段的使用、网络架构、网络的覆盖、容量、频率资源规划、基本网元的部署以及车载天线的配置。     

高速铁路无线桥梁健康监测系统研究

研究目的:针对当前国内高速铁路桥梁健康监测系统中存在的数据采集装置布点困难、数据采集自动化程度低和数据采集精度不高的问题,利用无线传感网络的优点,设计一种基于ZigB ee技术的高速铁路无线桥梁健康监测系统,采用无线数据采集与传输的手段和方法,达到提高高速铁路桥梁健康监测水平的目的。研究结论:(1)利用无线传感网络具有对网络节点进行动态优化的目标跟踪特点,设计高速铁路无线桥梁监测系统,数据采集节点布点灵活方便,组网可靠;(2)利用无线网络模块的通信功能,可实现高效的在线实时数据采集与数据传输;(3)通过对无线桥梁健康监测系统网络模型进行仿真试验,证明该系统数据采集准确、及时、可靠和高效;(4)该系统可广泛应用于高速铁路桥梁健康状况实时监测。     

基于X证书的物联网应用技术专业课证融通人才培养方案研究

解读1+X证书制度、传感网应用开发职业技能等级标准、课证融通方法,探索课证融通培养体系的实现途径。以物联网应用技术专业传感网应用开发为例,设计了专业的课证融通培养体系与学分转换方案,为高职院校开展“三教”改革深化课证融通提供了理论和实践参考。     

在客户端实现网页的动态更新

虽然现有的网页制作技术中并没有直接实现在客户端页面上动态更新的方法,但作者在实际应用过程中经过较为深入的思考,充分利用动态HTML技术,在本文给出了一种较为有效的实现方法,并介绍了具体的实现代码和使用举例代码,同时讨论了这种方法应用的广泛性.     

轻量级Web应用框架的设计与实现

框架是软件系统的可重用设计,是实现大柱度软件复用的有效途径.结合项目应用,设计并实现一个轻量级的Web应用框架,旨在对B/S结构、J2EE规范的企业应用系统的开发提供有效支持,并致力于提高代码复用度,支持快速开发,改善系统可维护性和扩展性.     

高速铁路列车站台间距检测系统

为了严格控制高速铁路列车与站台间距，确保高速列车安全运营与乘客安全，须要开发高速铁路列车站台间距检测系统。本文设计了移动测距滑台，使用纸板、木板、玻璃、漆面不锈钢等多种材料对巴鲁夫超声波传感器的精度和性能进行了测试，最大误差为0.47 mm，测试结果较理想，可作为高速铁路列车站台间距检测的主体传感器；设计了有线、无线两种整体检测方案，其中，有线方案采用分布式架构，便于系统扩容，可灵活扩展，统一管理各子系统；无线方案采用对等网状网组网，唤醒后的组网速度快，所有节点都是对等节点，节点扩展容量大，配置维护较简单。两种方案都具备历史记录、设备报警等功能，根据现场实际情况选择方案。     

铁路基础设施检测数据处理分析中心深化研究

2012年创建的"铁路基础设施检测数据处理分析中心"为我国高速铁路建设和运营维护提供了有力的数据支持。随着高速铁路运营里程逐步增加和检测监测技术快速发展,铁路基础设施检测数据多源异构,且体量爆炸式增长,原数据中心的平台架构和数据分析能力在处理海量多源异构数据与高效智能处理等方面已无法满足高速铁路运维对检测数据综合化、智能化的管理分析需求。为此,有必要利用车地无线传输、移动终端应用等方式实现周期动态检测、现场人工检查、固定在线监测和养护维修作业等多源数据的接入与集成管理;采用虚拟化平台,整合服务器资源,实现IT资源的可弹性扩展和动态部署,提高数据存储能力和数据处理效率;采用面向服务(SOA)的架构设计思想研发集成处理分析平台,为生产和科研单位提供全面的数据智能处理,设备状态评价、分析和预测服务。同时,尝试使用MongoDB、Hadoop等新平台、新技术打造更加专业化、智能化的综合型数据处理分析中心。     

基于虚拟USB-HID的无线数据传输系统设计与实现

为了满足远距离数据传输的需求,结合Wi-Fi等无线通信技术,开发了基于虚拟USBHID的无线数据传输系统。简要介绍基于微软DSF架构进行虚拟USB驱动开发的原理,并应用对称加密技术和非对称加密技术,通过虚拟USB-HID驱动程序实现USB数据的远程无线传输。该系统成本低、传输速率高、性能稳定,已在无线仿真器设备上应用,实现了嵌入式软件的远程仿真调试。     

Thales和OSCP合作开发光学惯性技术

正Thales(泰雷兹)和蒙特利尔的技术初创公司OSCP(One Silicon Chip Photonics)目前正在开发一种基于光学惯性技术的自主列车定位设备。在ENCQOR(Evolution of Networked Services Through a Corridor in Quebec and Ontario for Research and Innovation)5G计划的支持下,该研究的目的是"在5G无线技术领域促进创新的CanadaQuebec-Ontario合作伙伴关系",Thales/OSCP旨在在自动列车平台上测试高性能光学惯性传感器系统。其目标是开发可部署在城市和干线铁路环境中的半自动和自动车辆中的传感和导航功能。     

一种支持用户快速移动的二层数据包转发策略

针对铁路无线Mesh网络这种用户移动速度快、Mesh节点间切换频繁的应用场景,研究一种高效的数据通信方案.虽然二层转发相比三路由具有更好的移动性支持,但本文通过形式化分析发现,网桥的二层数据包转发策略可保证的路径更新延时为CAM表项的超时阈值timeout,不适用于铁路无线Mesh网络,然后提出一种主动位置告知策略实现转发路径的实时更新,并在此基础上设计一种基于端口记忆和主动位置告知的二层数据包转发策略CFP-ALN(CAM based Forwarding Policy with Active Location Notice).研究表明,策略CFP-ALN不仅可保证快速移动用户最低的切换延迟,并且只需要增加一个单播数据包的网络开销,具有良好的实用性.