轨道交通车载控制系统时间敏感网络应用研究

<正>目前,轨道交通车载控制系统普遍使用相对低速的列车控制总线作为车内设备实时数据传输媒介,使用不具备实时性的普通以太网作为非实时数据传输媒介。随着技术不断发展,基于IEEE802.1的时间敏感网络（TSN）工作组提出了一系列新标准,用于在以太网媒介上实现同时传输实时数据和非实时数据。本文重点研究时间敏感网络在轨道交通行业车载控制系统中的应用。     

基于IEEE802．11MAC协议的性能分析与仿真

IEEE802．1lMAC协议是无线局域网标准的关键部分,它在很大程度上决定网络的性能。本文在分析IEEE802．11MAC协议基础上,采用网络仿真软件NS-2对无线局域网的吞吐率、包丢失率和端到端时延等性能进行了仿真,结果表明网络性能指标与网络中的站点有很大的关系。     

认知 Ad-Hoc 网络中一种基于稳定性和时延的路由协议

未来的认知 Ad-Hoc 网络中,授权用户的活动将对认知用户之间的多跳路由的稳定性造成很大影响,为了保证认知用户之间路由的稳定性并降低路由的端到端时延,提出了一种基于稳定性和时延的路由协议。该协议引入稳定性因子,只有满足了稳定性约束条件的路由才可以作为候选路由,然后将传输时延作为度量对候选路由进行筛选。通过一个简单拓扑模型验证了该路由选择策略的优越性;并针对认知无线 Ad-Hoc 网络的网络环境,分析了其时延和稳定性的模型,在此基础上结合传统 AODV（Ad hoc on-demand distance vector routing）路由协议,实现了提出的综合信道和路径选择策略。仿真结果表明：提出的路由协议无论在不同的源、目的节点距离,还是在不同的授权用户活跃程度下都具有更好的稳定性和端到端时延表现。     

基于网络演算的确定性以太网性能评估

采用网络演算理论研究复杂拓扑下确定性以太网的性能,提出级联拓扑和双通道级联拓扑,应用反卷积理论建立两种复杂拓扑下的网络演算模型,并建立相应仿真模型.最后将仿真结果和理论结果进行比较,并且根据不同大小的时间触发数据、速率受限数据和尽力而为数据分别在端到端时延、吞吐量以及丢包率三方面进行性能分析.分析结果表明:理论结果与仿真结果相符合,说明确定性以太网具有良好的确定性和实时性,且在双通道级联拓扑下具有很好的容错能力.     

SSA:一种面向CQF模型的TSN资源调度算法

时间敏感网络(time sensitive networking,TSN)的目标是在工业控制和5G领域为时间敏感流提供低延迟、低抖动的确定性传输服务.资源调度是保证TSN服务质量的关键技术之一.为此,TSN标准中提出循环队列转发模型(cyclic queuing and forwarding,CQF),但是缺乏相应的资源调度算法对多流进行合理的资源分配以避免传输冲突.由于时间敏感流量具有周期性、特征预知的特点,主要从时间维度研究如何将CQF模型中的队列资源合理分配给多条数据流.将该问题抽象为多约束条件下的资源规划最大化问题,提出基于起始时隙分配的轻量级资源调度算法(start-slot assignment based scheduling algorithm,SSA).SSA通过对端系统上发送时隙进行调节,在满足约束条件的前提下最大化对队列资源的使用,避免了端到端逐跳的时隙分配.实验结果表明,与不控制时隙的直接调度方式相比,该算法能够将成功调度的流数目平均提高41.84%.     

基于测量聚类的网络拓扑推断算法

为了减少基于端到端时延的拓扑推断算法中产生的测量流量,根据网络中端到端时延的特点,提出了一种测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法.测量聚类算法在测量时首先粗略测量网络节点的端到端时延,根据时延对节点进行聚类,然后根据节点的聚类测量节点对的端到端时延并计算节点相关性,最后通过两阶段拓扑推断算法推断网络拓扑结构.理论证明了测量聚类算法能够有效减少测量产生的测量流量并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法在有效减少测量流量的情况下能够正确地推断网络的拓扑结构.     

基于IEEE802.11MAC协议的性能分析与仿真

IEEE802.11MAC协议是无线局域网标准的关键部分,它在很大程度上决定网络的性能.本文在分析IEEE802.11MAC协议基础上.采用网络仿真软件NS-2对无线局域网的吞吐率、包丢失率和端到端时延等性能进行了仿真,结果表明网络性能指标与网络中的站点有很大的关系.     

工业以太网中层次拓扑结构对网络性能的影响

为了分析现场总线中工业以太网(Industrial Ethernet)层次拓扑结构的技术合理性,将现场总线复杂的网络参数抽象化,建立了一种层次拓扑网络模型.借助数学方法,从网络时延、传输速率、丢包率、突发情况处理等多种网络性能指标对层次拓扑结构和单总线结构的网络进行比较.论证了层次拓扑结构从本质上仍未解决的不确定性问题,对工业以太网网络性能进行了优化,并对层次拓扑网络和单总线网络进行了全面客观的评价,分析了它们各自的适用场合.     

无线传感器网络中基于能量感知的QoS路由协议

针对无线传感器网络对服务质量和网络生存时间要求的特点,提出一个基于能量感知的具有强化学习功能的Qo S路由协议EARP(Energy Aware Routing Protocol)。节点利用反馈的代价信息获取网络状态提供服务质量保证,同时利用轮盘路由策略来进行负载均衡。该协议在保证必要Qo S的基础上提高网络的性能。仿真结果表明,相比于Qo S-AODV和RL-QRP协议,EARP协议在保证服务质量的同时,显著缩短了端到端时延,提高了数据传输成功率,并有效延长网络生存时间。     

基于数据和能量优先等级改进WSN中S-MAC协议的研究

通过扩展IEEE 802.11的数据帧,结合数据和能量优先等级对S-MAC协议进行改进,解决数据优先等级的携带问题.发送数据时,根据发送数据和能量的优先等级及网络负载情况,节点调整竞争窗口,使网络高优先等级数据优先发送,低优先级的数据延迟发送,减少碰撞.采用NS2仿真实验平台,对改进协议仿真测试.结果表明,改进后的S-MAC协议对高优先等级数据传输时延明显降低,均衡了网络负载,延长了网络生存时间.     

关于短信网关的分析论述

信息作为我们生活交流媒介的一部分,那么信息的接收和发送更值得我们深入的认识和研究.主要从短信网关的引入、短信网关的系统组成、短信网关的系统功能以及应用短信网关服务进行分析论述.     

空间环境对植物影响的研究进展

从蛋白质和基因水平分别介绍空间微重力、强电离辐射、亚磁场及空间综合因素对生物性状和遗传变异的影响,并对今后空间诱变育种的前景和存在问题加以概述。     

基于Hyper-V的校内私有云构建研究

针对云计算的发展趋势,结合校园网基础设施特点,研究和分析了虚拟化技术和云计算模式,提出一种基于Hyper-V的私有云计算环境模式,并在校园网内实现了该模式的私有云构建,为云计算环境在高校的实现提供了具体方法。     

基于迁移学习的危险行为识别方法研究

深度学习中卷积神经网络在行为识别领域有着良好的识别效果,但是由于深度学习需要较大数据集训练模型,而现今公开数据集中危险行为识别相关方向没有大量数据集。针对危险行为识别领域样本少、无法进行深度学习训练等问题,建立了危险行为识别数据集,并采用迁移学习方法对C3D网络模型进行迁移训练。结果表明,迁移学习后C3D网络模型对危险行为识别数据集平均识别率达到了83. 2%,可以有效识别危险行为动作。     

基于Carsim的弯道路段行车轨迹研究

针对受驾驶人自身驾驶经验和习惯、视野、道路周边环境等因素影响的车辆行驶轨迹,探究了典型车辆行驶轨迹(正常轨迹、理想轨迹、切线轨迹、漂移轨迹、摇摆轨迹和修正轨迹)条件下的车辆动力学响应. 在Carsim环境中构建了以6种行车轨迹为道路中心线的弯道路段,并使车辆的左前轮始终沿道路中心线行驶,仿真过程中记录车辆动力学参数的时变曲线. 研究表明:车辆沿切线和正常轨迹行驶时,能够以安全、高效、舒适的理想状态通过弯道路段;而当车辆沿修正轨迹、摇摆轨迹等行驶时,行驶稳定性和舒适性较差.     

基于MFOP的可靠性维修方案研究

基于无维修工作期(Maintenance Free Operating Period,MFOP)的可靠性理论既可有效改善飞机及其设备的可用性,同时也可大大降低后勤保障成本;首先对MFOP及其相关概念进行了介绍,然后重点讨论了基于MFOP的维修方案的制订方法及其对飞机可用性、维修成本和设计的影响。     

绝缘体上硅高温压力传感器研究

采用有限元分析工具ANSYS完成了一种矩形弹性膜绝缘体上硅(SOI)高温压力传感器的优化设计，制作出样品，并与相同结构、工艺的多晶硅压力传感器进行了对比测试。结果表明：1：2的膜片宽长比可以使SOI压力传感器的灵敏度达到220mV／MPa，远大于多晶硅压力传感器的灵敏度(约50mV／MPa)。此外，该传感器能够工作在200℃的高温环境中，有良好的长期稳定性，30d内的零点时间漂移为0．12％。     

基于SOPC的SVPWM波形研究

介绍一种采用SOPC技术设计的SVPWM波形发生器,在FPGA中嵌入了32位NiosⅡ软核系统,用以处理SVPWM波形的计算、输出与显示等功能.利用可编程逻辑器件的可在线编程特点和SOPC的技术优势,灵活、快捷地将所需功能模块完全集成在单片的FPGA上,使电路的硬件结构简单,具有较高的性价比.     

基于AJAX的WebGIS应用

针对目前WebGIS中所存在的问题,介绍了AJAX方法的概念和内涵,提出了基于AJAX方法构建网络地理信息系统的思路。并以森林资源信息网络发布系统的原型开发为例,阐述了该方法的优点和一些关键技术。结果表明通过AJAX方法的使用不仅能够快速地实现森林资源信息的网络发布功能,而且能够很好地改善WebGIS应用中以地图为载体的地理信息的网络传播和显示速度,带来丰富的用户体验。     

Study on copper adsorption on olivine

The copper adsorption on olivine supplied by A/S Olivine production plant at Aheim in western Norway has been studied. The factors which affect the uptake of copper have been evaluated. The results reveal that the equilibrium PH in aqueous solution has the greatest influence on the copper adsorption thanks to the competitive adsorption between proton and copper ions, and the adsorption of copper to olivine increases rapidly with the pH increasing from 4 to 6. The initial copper concentration and olivine dose also possess significant effect on copper adsorption. The adsorption efficieny of copper increases with the increase of olivine dose or the decrease of initial copper concentration at the same pH. The ionic strength effect on the adsorption has also been investigated, but it owns little effect on the adsorption process of copper due to the formation of inner sphere surface complexation of copper on olivine. The experimental data show that olivine has a high acid buffer capacity and is an effective adsorbent for copper.