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基于工业以太网的地铁列车通信网络实时性及仿真研究
| 论文题名： | 基于工业以太网的地铁列车通信网络实时性及仿真研究 |
| 关键词： | 地下铁路;铁路通信;数据传输;网络仿真 |
| 摘要： | 随着我国轨道交通行业的蓬勃发展，列车的运营安全问题日渐突出，各种确保列车安全的技术不断涌现，列车网络承载的各类信息日渐丰富，其中包括控车类信息、服务类信息和安全检测类信息，这使得列车网络中的设备种类和数量日益增多，需要通过列车通信网络传输的数据也日益增多。目前以太网列车网络技术不断兴起，以其高速、宽带、灵活组网的优势，为支撑多业务的传输开辟了新的途径。国外在列车通信网络方面的研究处于领先和垄断地位，国内在这方面的研究刚刚起步。本文的研究依托于国家科技支撑项目课题《下一代地铁列车关键技术研究及样车制造项目》（项日编号:2015BAG12B01-08），此项目研究的重点之一就是基于IEC61375-2-5及IEC61375-3-4标准的地铁车辆多业务融合的列车网络技术。 本研究主要内容包括：⑴结合工业以太网和列车通信网络的发展现状及特点，深入研究国际电工委员会颁布的IEC61375-2-5及IEC61375-3-4标准，分析以太列车骨干网和以太列车编组网的网络结构、数据分类和性能指标。⑵基于地铁列车网络的研究现状和特点以及工业以太网存在的可靠性、实时性等方面的缺陷，重点分析影响以太网实时性的因素及改进策略，提出一种综合分级调度的实时调度机制，有效降低了地铁列车通信实时数据的端到端传输时延，这也是本文的创新点。并使用网络演算分别给出了在先来先服务与综合分级调度算法下的时延上界，从理论上验证了综合分级调度机制在地铁列车上的可行性。⑶深入研究OPNET仿真的三层建模技术，根据协议对以太网模型进行改进，搭建以太列车骨干网和编组网的网络模型、节点模型和进程模型，配置仿真参数。验证了综合分级调度算法在端到端时延、吞吐量和丢包率等网络性能的结果都符合地铁列车通信网络要求，且有较大优势。 |
| 作者： | 代娇 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 张杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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