铁路应急通信网络组呼的组播路由算法分析

从建立GSM-R铁路应急通信网络的需要出发,在组播路由算法ODMRP的基础上通过改进,提出1种支持GSM-R铁路应急通信网络组呼的组播路由新算法(REGCA)及其算法流程。在该算法中加入了抑制听者发言、限制洪泛区域以及允许自动加入临时组播等控制策略。使用NS2仿真工具建立武广高铁应急通信系统自组网仿真模型,然后根据模型建立相应的仿真场景,对REGCA算法进行仿真分析。仿真结果表明,采用REGCA算法能够大大减轻网络负载、提高分组投递率、降低端到端传输时延和路由开销;采用REGCA算法在各种仿真场景中的分组投递率均达80%以上,端到端传输平均时延均在0.4s以下,能够满足GSM-R铁路应急通信环境下的组呼要求。     

多功能车辆总线系统性能分析

现场总线技术在铁路通信领域起着关键作用,分析、评估总线网络的性能可以指导合理的网络配置。本文介绍了多功能车辆总线的数据类型,数据的传输特点以及数据的传输内容。该总线采用周期轮询的介质访问控制方式,在轮询周期内,主设备发送轮询帧,从设备发送响应帧。结合现有地铁车辆故障诊断系统的实际情况,介绍车辆级故障诊断系统的车辆编组结构、控制网络的配置以及系统参数的设定等情况,进而建立数学模型,分析该系统的轮询周期、报文分组在服务站内的平均等待时间,利用排队理论分析网络的延迟性能以及服务站缓存器的容量问题,与实际情况及一般经验参考公式做对比分析,得出系统轮询周期的经验参考值与实验分析值之间的对比结果,提出了该总线网络的性能分析方法。     

MVB总线网络动态性能的研究

对IEC61375-1规定下的MVB总线网络通信方式进行了研究,提出了MVB总线网络动态性能的衡量指标为协议效率、网络效率、网络有效利用率、网络吞吐量等,并推导出了各项指标的计算公式,通过仿真模型实例计算评估了不同通信介质和负载对MVB总线网络的动态性能的影响。     

基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流计算

结合实际运行的地铁线路、车辆电气参数,重点研究了整流机组电气特性,提出基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流的计算方法,建立"变电所-牵引网-地铁车辆"模型并进行了仿真分析,得出地铁车辆短路暂态过程计算结果与仿真对比,波形误差小于5%。对实际运行工况进行应用分析,结果表明,模型计算可校验"车-网"保护配置的可靠性。研究工作为选择直流快速断路器、确定系统保护配置以及评估系统供电能力提供理论依据及数据支持。     

轨道车辆MVB通信网络的实时特性

多功能车辆总线(MVB)应用于轨道交通车辆的车厢级通信网络已经成为新一代列车通信网的发展趋势。采用MVB必须满足轨道车辆对数据传输提出的实时性要求。MVB网络的端到端传输延迟主要包括报文分组在缓存器内的平均等待延迟、发送报文分组延迟、介质传播延迟等,而影响发送报文分组延迟的主要因素是报文分组的平均等待延迟受介质访问控制方式的约束;主设备消息事件请求帧的到达过程服从泊松分布,多消息事件并发引发的事件仲裁延迟是影响消息数据报文延迟的重要因素。仿真实验结果表明,MVB网络的过程数据具有报文分组传输时间确定、报文分组长度对网络延迟影响小等实时特性,但消息数据的报文延迟受网络负载的影响较大。运用排队理论分析主从轮询方式下过程数据的延迟与MVB的轮询周期、通信速率的关系;分析数据表明,该方法可以取代以往的国外经验值来配置网络,而且配置指标更符合实际运行的要求,并已经成功应用于实际设备的测试分析中。     

基于随机网络演算的CBTC车-地无线通信时延分析

以往对城市轨道交通无线网络性能评估较多采用实验室仿真方法,该方法需要花费大量的时间和经济成本,给实际应用带来了很大的局限。提出一种能够分析车-地无线通信性能的理论方法——随机网络演算。通过随机网络演算对地铁CBTC无线业务分析并建立相应的业务到达模型和信道服务模型,根据随机网络演算的理论知识,推导出车地无线通信的时延边界,最后运用MATLAB工具对理论结果和仿真结果进行对比验证。通过对理论结果和仿真结果对比分析,可得两者误差相对较小,从而得出基于MGF的随机网络演算是可以分析CBTC车-地无线通信时延的结论。     

认知无线电的联合频谱检测与共享算法

提出一种基于信任度因子的频谱空穴检测模型以确认频谱机会.当能量以信任度因子为1分布于检测区域时,认知用户将发送1 bit量化值以报告侦听结果;否则,认知用户将发送2 bit量化值.评估了平均侦听比特数和漏检概率的性能.基于此模型,给出一种多跳认知无线电网络的频谱共享算法.它允许激活认知用户节点以一定的接入概率充分利用分配给其他认知用户的时隙进行通信.同时,算法还采用基于发射码字的传输机制,即每个激活认知用户都有自己唯一的发射码.进一步地,推导出系统吞吐量,即被定义为平均成功传输的概率和能耗公式.最后,通过仿真评估了系统性能.     

机车高圆簧刚度矩阵计算应用分析

高圆簧广泛应用于机车车辆中,其刚度作为车辆的主要悬挂参数,仿真时刚度矩阵的选择和简化处理对计算结果有直接影响。在一般机车模型的动力学仿真中只考虑了高圆簧刚度矩阵6个对角元素,未考虑非对角元素的影响。通过推导高圆簧的完整矩阵,并分别以弹簧振子和机车作为对象进行对比分析。计算结果表明,仿真结果与理论分析结果吻合;高圆簧采用完整刚度矩阵的机车动力学性能优于高圆簧只采用对角元素的机车,其差异主要表现在与高圆簧轴向垂直的方向上,轴向性能基本一致;机车高圆簧只考虑矩阵对角元素时仿真结果较考虑完整刚度矩阵时偏于安全,但二者最大差值都未超过10%,可以用于机车模型的计算分析。     

俄罗斯专用货车动力性能的评价

运用编制的专用货车模型,对大定距车辆进行计算,通过比较计算结果和试验结果,认为可以采用计算对专用货车的动力性能及运行安全性进行评估.     

基于Wiener过程的城市轨道交通车辆轮对可靠性评估

为探究城市轨道交通（简称：城轨）车辆轮对的轮径值退化规律,有效评估轮对可靠性,提出基于Wiener过程的城轨车辆轮对可靠性评估方法。选取轮径值作为性能退化指标,建立基于Wiener过程的城轨车辆轮对退化模型。通过计算轮对剩余寿命,选择精度最高的退化模型进行可靠性评估。针对退化模型参数后验分布计算公式较为复杂的问题,采用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC,Markov Chain Monte Carlo）方法进行求解。基于广州地铁8号线列车轮对实测数据进行实例验证,结果表明,城轨车辆应保证轮对可靠度不低于0.9,且在镟修后运行至27.51万km时,应检查轮对退化情况,以保障车辆的运行安全。