一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法，以宏周期内周期信息报文长度的标准差最小，周期信息的抖动之和最小，周期信息报文长度的平均值最大为目标建立了列车周期调度表的优化设计模型。针对PSO算法容易早熟收敛的缺点，通过融合FPSO算法和IPSO算法的优点，提出了FIPSO算法。该算法将模糊控制器FLC和免疫操作引入PSO算法中，通过动态调整惯性权值以及动态决定免疫操作是否执行，使算法从更大的搜索空间寻求全局最优值，并在进化阶段实现多次快速收敛。尤其在特征周期可调节的前提下，通过运用FIPSO算法，达到了控制系统调度与控制协同设计的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法
本专利技术属于列车车载网络系统控制
，尤其涉及一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法。
技术介绍
国际电工委员会于2012年公布了IEC61375-2-5标准和IEC61375-3-4标准。IEC61375-3-4标准规定基于以太网的列车通信网络包括五种主要的数据类型：监视数据、过程数据、消息数据、流数据、最大努力交付数据，考虑用工业以太网同时传输列车控制信息和乘客多媒体信息的需求。本专利技术从实时性分析的需求出发，将上述5种数据进行归类，总结为3种:(1)实时周期数据(Real-timeCycleData)，包括监视数据和过程数据。监视数据主要指用于列车拓扑管理等的信息，过程数据指由控制单元发出的控制命令和列车变送器向上反馈的状态监视信息。这类信息的实时性要求高，具有周期性。(2)实时非周期数据(Real-timeAperiodicData)，包括消息数据和流数据。主要指列车设备故障的报警信息等。这类信息的实时性要求也高，具有突发性。(3)非实时数据(Non-real-timeData)，包括最大努力交付数据。主要指旅客信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法，其特征在于：以宏周期内周期信息报文长度的标准差最小，周期信息的抖动之和最小，周期信息报文长度的平均值最大为目标建立了周期调度表的优化设计模型。具体步骤包括：1)以达到协同设计周期调度表为目的，设计以下3个目标函数：(1)宏周期内所有周期信息报文长度的标准差：

【技术特征摘要】
1.一种基于以太网的列车通信网络周期信息调度方法，其特征在于：以宏周期内周期信息报文长度的标准差最小，周期信息的抖动之和最小，周期信息报文长度的平均值最大为目标建立了周期调度表的优化设计模型。具体步骤包括：1)以达到协同设计周期调度表为目的，设计以下3个目标函数：(1)宏周期内所有周期信息报文长度的标准差：其中，N(＝TMp/Tbp)为宏周期中包含基本周期的个数；宏周期表示为TMp＝maxTi,i∈{1,...,M}，ms；Li(j)表示第j个基本周期中第i个周期信息报文的长度，μs；rj表示第j个基本周期中周期信息报文的总数。(2)宏周期内所有周期信息的抖动之和：其中，网络节点发送数据的时刻与预计发送的时刻不同步定义为数据传输的抖动。(3)宏周期内所有周期信息报文长度的平均值：2)建立约束条件周期调度表的设计受到Ti和两个自变量的影响，并受到调度与控制两方面的约束，具体的约束条件如下所示：(1)周期信息i首次出现的时刻不超过它对应的特征周期：(2)为了保证所有的MVB周期信息得到调度，需满足在宏周期TMp内，MVB周期信息报文长度之和不超过周期相：(3)为了保证控制系统的稳定性并且满足一定的控制性能要求，特征周期约束条件为：其中，Timax为保证系统稳定性的特征周期上限。(4)因为周期信息的Ti越小，代表它的优先级越高。为了不改变周期信息原...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立德，申萍，聂晓波，简捷，白璐瑶，
申请(专利权)人：北京交通大学，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11