基于FlexRay静态段快速最优调度算法

FlexRay正成为新一代车载通信网络。为解决FlexRay静态段调度(FSSS)的帧标志(FID)分配难题,该文提出一种基于周期特征的自动模型系数矩阵生成(AMCMG)算法,在大规模FSSS时,可快速得到最优调度模型的各类消息调度属性并确定系统所需的最少FID数;为进一步确定消息相位,并最终得到完整的周期调度表,根据不同周期消息之间调度的兼容性,提出了一种可实现最优规划的基于相位保留规则FID分配(PRFIDA)算法;最后,仿真实验结果表明AMCMG算法能快速正确地建立调度模型,同时PRFIDA算法可以实现消息在已知调度属性时的FID最优分配。

FlexRay网络静态段时间参数优化

为实现FlexRay总线带宽利用率最大化,对FlexRay静态帧净荷段的长度进行了优化.在已有的FlexRay总线静态段时间优化模型的基础上,通过将其中的非线性算符简化为线性算符,导出了最优静态帧净荷段长度的解析表达式.数值实验验证了解析表达式的正确性,并得到了解析表达式的适用范围.结果表明:FlexRay网络静态帧净荷段的最优长度与所有静态信号平均字节长度的平方根成正比;与数值方法相比,解析表达式的计算效率提高99%以上.

FlexRay静态段优化算法

由于FlexRay总线静态段数据帧长度相等,而FlexRay总线在静态段传输的消息长度却不一定相同,这为FlexRay帧长度的优化提供了可能。提出了一种通过FlexRay总线消息的拆分,将一个长消息分割成若干短消息进行发送来降低FlexRay总线的负载的方法。对这种方法进行了仿真分析,仿真结果证明了该方法的可行性。

FlexRay总线静态段的负载率优化研究

为了避免传输消息长度悬殊较大时造成带宽的严重浪费和降低FlexRay总线的负载,本文中对消息传输规则进行了研究。提出了将较长静态消息分割后继续在静态段传输的方法,研究了总线负载率与消息长度和帧ID数目之间的关系以及负载率的优化方法。实验结果表明,所提出的方法可有效地降低总线负载率。

FlexRay总线静态段的动态分配调度方法

针对FlexRay总线静态段调度无法应对系统动态变化的问题,提出一种静态段的动态分配调度方法。引入调度节点,以传输触发消息帧(TM)实现通信周期的分配调度,给出静态消息的周期调度表(PST)的构建方法,并对调度表内容进行动态更新。仿真结果表明,该方法在满足周期消息可调度性的同时,提高了系统的灵活性。

基于带宽利用率的Flexray静态段研究

为了提高Flexray网络静态段带宽利用率,对消息时隙的分配问题进行了研究。针对消息长度相差很大而导致带宽浪费的情况,提出了将静态段的部分较长的消息分割成多个固定长度的消息时隙分配方法。该方法考虑消息分割后增加的无效比特位对带宽利用率的影响和增加的帧ID个数对整个网络的影响,研究了消息长度、帧ID数目与带宽利用率的关系。数值实验表明,该方法可以在使用较少帧ID的情况下提高带宽利用率。

车载FlexRay网络协议静态段优化研究

为了提高FlexRay总线的静态段带宽利用率和实时性,推导FlexRay总线静态段的时间优化模型,得出最优静态时隙长度,在进行静态帧的负载段分割处理后,分析静态段的带宽利用率,提出以静态帧的总响应时间最小为优化目标的一种静态段优化调度方案,数值实验验证了优化的合理性。

基于FlexRay总线的静态段带宽利用率研究

为提高FlexRay网络的带宽利用率,文中对FlexRay静态段参数和传输中消息的长度进行了研究。针对静态段参数数学模型和静态消息帧长度差异过大造成大量带宽浪费的情况,分别提出了MATLAB的优化函数和将部分较长消息分割成两个长度相同消息进行分配方法。文中阐述了将FlexRay静态段数学模型转化为非线性规划的问题,所提的分配方法考虑了分割后的消息在编码过程中增加的无效比特数对整个网络的影响。数值实验表明,该方法可以在理论最优带宽利用率的基础上实现进一步提高。

FlexRay总线静态段优化方法研究

针对FlexRay静态段中较短消息在固定长度的静态时隙中传输时所浪费的带宽问题,提出一种多消息装帧的静态段消息调度方法,通过把多个满足装帧条件的短消息封装成一帧,从而能够有效减少带宽浪费。仿真实验表明,该方法在保证消息发送时间确定性的条件下,可以明显提高不同传输速率下FlexRay静态段的带宽利用率。

FlexRay通信协议的总线周期优化

FlexRay是一种具有高带宽、确定性和可靠性的车载网络通信协议,能够满足未来先进汽车高速控制的需要。为了更好地在汽车上使用FlexRay总线协议,根据特定的应用场合,对总线上消息的时间分析和总线周期的优化配置十分重要。对FlexRay周期调度进行了研究,基于二维装箱法和NSGA-II算法提出对在静态段和动态段传输的FlexRay消息进行时间分析的方法,最后将其整合成一个总线优化配置算法。通过优化算法对FlexRay总线周期进行配置,显著提高了FlexRay总线的带宽利用率,在实际应用中增强了系统的时间性能。

FlexRay网络中带宽利用率的理论研究

为提高FlexRay网络的带宽利用率,将基于FlexRay网络的时间参数优化模型中的非线性算符化简为线性算符,推导出了FlexRay网络中最优静态帧净荷段长度和最大带宽利用率的解析表达式。数值实验验证了解析表达式的正确性,证明了所得的解析公式能够对FlexRay网络的带宽利用率进行准确的计算。

车载FlexRay网络调度算法综述

FlexRay是为车载网络系统中高速率通信需求而开发的网络通信标准,将事件触发和时间触发2种方式相结合,以满足汽车安全性和可靠性的需求。由于其良好的发展前景,得到了学界和企业界的广泛关注,在提高网络利用率和可靠性方面开展了很多研究。而消息调度算法在提高网络性能方面起着至关重要的作用,为此,从静态段消息调度、动态段消息调度和CAN/FlexRay混合网关消息调度等3个方面对近年来消息调度相关研究进行了详细的总结和分析,并指出了当前研究的不足和未来可能的研究方向。

基于交换式消息调度算法的Flex Ray网络优化研究

汽车电子设备水平的提升对车载总线网络提出了很高的要求。而FlexRay网络因为其高速率、可靠性等特点成为了流行的车载通信协议。为满足网络发展的需求,设计了一种基于交换式FlexRay网络的调度算法,提出了一种可以准确计算静态段和动态段最坏情况响应时间的计算方法。通过仿真实验,验证了所提算法的网络传输速率提升了26%,时隙数量减少了44%,总线占用率降低了23%。从而进一步优化了FlexRay网络。

FlexRay总线网络调度算法研究

FlexRay总线以其高通信速率,高可靠性与灵活性,时间触发机制的优势,在汽车控制网络中得到越来越广泛的应用并逐渐替代传统的CAN网络。因为其具有较好的发展势头,当前在学术界和商业界都得到了较大的重视,在提升网络即时性以及稳定性层面进行了大量分析。消息调度算法能够大幅度提升网络功效,所以,本文根据动态段消息调度、静态段消息调度以及动静态结合调度来对FlexRay总线有关消息调度的文献研究实施总结说明,同时发现了当下探究中存在的缺陷,并指明了将来可能的发展趋势。