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基于NTP的TDCS/CTC系统时间同步技术研究
| 论文题名： | 基于NTP的TDCS/CTC系统时间同步技术研究 |
| 关键词： | 时间同步;网络延时;铁路信号系统;网络结构 |
| 摘要： | 铁路信号系统是铁路中关乎行车安全的系统，其计算机时钟的精确一致对于故障定位、溯源等具有非常重要的意义。而TDCS/CTC(Train operation Dispatching Command System/Centralized Traffic Control,列车调度指挥系统/分散自律调度集中)作为地面信号系统的时间同步中心系统，可以为其它地面信号子系统提供标准时间信息，因此，其系统的时间同步及精度变得尤为重要。本文以信号系统的TDCS/CTC系统为研究对象，对该系统的时间同步相关问题进行了研究。由于TDCS/CTC系统具有分布范围广的特点，其同步精度影响事故的故障分析。因此，系统对同步精度要求较高，选择合适的时间同步技术是非常重要的。从同步开销和精度考虑，NTP(Network Time Protocol,网络时间协议)进行时间同步虽然开销较小，但在没有外部标准时间源的情况下，同步精度不高；GPS(Global Positioning System,全球定位系统)技术虽然精度非常高，但造价昂贵。因此，采用NTP技术与GPS技术相结合的方式对TDCS/CTC系统进行时间同步。 论文根据铁路时间同步网的结构和功能，结合系统接口，对TDCS/CTC系统时间同步方案进行了设计，进而对系统同步算法进行设计并对同步结果进行了仿真验证。 首先对铁路时间同步网的网络结构进行分析，通过了解TDCS/CTC系统与其它信号系统的接口及时间信息的传递路径，分别设计了既有线TDCS/CTC系统和客专CTC系统的时间同步方案。 其次设计了多服务器和单服务器模式下的时间同步算法，并针对两种模式分别提出了改进时间同步算法以提高同步精度。对于多服务器模式下的同步算法，通过加入筛选算法和重排序算法对其进行改进，使得系统在时间同步的过程中时刻都可以选择到性能最优的时间服务器，以达到提高时间同步精度的目的；对于单服务器模式下的同步算法，通过加入数据包选择算法对其进行改进，使得系统可以避免待传输包等待时间过长导致延时不确定而引起同步精度较低的情况。 最后根据网络延时情况，分别对铁路局节点和车站节点设置合适的同步间隔，进而根据设置的同步间隔分别对多服务器和单服务器模式的时间同步算法和改进时间同步算法进行仿真分析。仿真结果表明针对两种模式分别设计的改进时间同步算法均可以有效提高系统的时间同步精度。 |
| 作者： | 张珊 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 张友鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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