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基于SPN的CTCS无线通信形式化建模与分析
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:铁道学报
  • 时间:2011.8.15
  • 页码:63-68
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] U283[交通运输工程—交通信息工程及控制;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃兰州730070
  • 相关基金:国家自然科学基金(10771091)
  • 相关项目:高速行车条件下列车智能分布式实时监控形式化理论研究
中文摘要:

CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性分析,建立随机Petri网(SPN)表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,给出对通信故障定位的表示方法,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。分析结果表明,列车在500 km/h的速度下,越区切换成功概率为99.45%,连接丢失概率为10-2/h。最后,本文将分析结果与GSM-R的技术标准进行比较,说明其可靠性满足规范要求。

英文摘要:

The wireless communication system of CTCS-4 is a dynamic,complex and distributed system.It is significant to implement formal verification of properties and final realization of the CTCS communication system.The paper gives careful consideration to formalized modeling and reliability analysis of the wireless communication system of CTCS under the condition of moving blocks with high-speed trains.Then two models are established,one is for the mechanism of wireless communication with the Stochastic Petri Net,the other is for failure and recovery behavior of GSM-R when trains are communicating with RBC.Meanwhile,the representation for locating of communication faults is shown and the reliability of the communication system of GSM-R is analyzed by using the tools of TimeNET to draw the corresponding conclusion.Performance evaluation shows that the handover dependability of 99.45% and connection loss rate of 10-2 times per hour take place at the train speed of 500 km/h.The GSM-R requirements are seen to be satisfied through comparison with the analysis results.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国铁道学会
  • 主编:王德
  • 地址:北京复兴路10号中国铁道学会
  • 邮编:100844
  • 邮箱:tdxb@vip.163.com
  • 电话:010-51848021 51873116
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17030