基于RBF神经网络的LTE-R切换算法优化

在LTE-R越区切换中,基于A3事件的越区切换算法在列车高速运行时容易出现乒乓效应和无线链路连接失败的问题。为此,提出基于RBF神经网络的越区切换优化算法。采集列车运行在特定环境中不同速度时切换效果较好的hys和ttt参数,并将其发送到RBF神经网络进行训练,得到不同速度下hys和ttt的非线性表达式,根据列车接收到的参考信号质量,加入自矫正项对hys和ttt进行二次调整和优化。在Matlab上进行的仿真实验结果表明,该算法能够降低掉话率和乒乓切换率,提高列车在高速运行环境下的切换成功率及鲁棒性。

基于IGWO-RBF的LTE-R切换算法研究

针对高速铁路LTE-R越区切换中,A3事件下的越区切换算法容易出现乒乓效应(PPE)和无线链路连接失败(WLF)的问题,提出了粒子群优化(PSO)灰狼算法改进的RBF神经网络(IGWO-RBF)的越区切换优化算法。该算法采集大量列车以不同速度(0~100 m/s)运行在特定环境中时切换成功率高的切换迟滞门限(Hys)和触发延迟时间(TTT)参数集,送入改进的RBF神经网络,训练完成后得到不同速度下的Hys和TTT的拟合曲线。根据列车接收到的参考信号接收质量(RSRQ),加入自矫正项对Hys和TTT进行二次优化调整。在matlab上进行仿真实验,结果表明提出的算法减小了掉话率和乒乓切换率,提高了列车在高速环境下的切换成功率及鲁棒性。

基于LM-BP神经网络的高铁建设环境中短期影响综合评价研究

根据改进过的BP人工神经网络建立了高铁建设环境中短期影响的三层前馈神经网络综合评价模型。改进过的BP神经网络算法是在传统的算法的基础上使用LM算法,即梯度法和高斯—牛顿迭代法的结合,该种方法提高了收敛速度及精确度。根据既往已经开通运营的铁路项目对生态环境影响的深入调查和研究,建立了高铁建设环境中短期影响评价的指标体系。利用长益城际铁路作为实证,使用LM-BP神经网络模型得到的综合评价分值分别为0.372和0.223,表明该铁路建设对沿线环境的短期和中期影响分别为较小影响和极小影响,评价结果有效。该模型的应用可提高评价结果的客观性和准确性,为高速铁路的选线决策提供科学的评价方法。

基于?LM-BP?神经网络模型的高速铁路沿线环境影响评价研究

为研究高速铁路项目对生态环境的影响,以一种改进的BP神经网络算法为基础,构建了LM-BP三层前馈神经网络综合评价模型,以长益常城际铁路项目为研究实例,在划分生态环境影响评价级别,以及构建项目建设期生态影响评价指标的基础上,运用LM-BP神经网络模型对项目环境影响进行评价。结果表明,长益常城际铁路对生态环境具有较小的短期影响和极小的中期影响。该模型在收敛速度和寻找全局最优点方面具有优势。

试论高速铁路环境下的GSM-R无线网络覆盖

无线接入部分是GSM-R系统中的薄弱环节,列车的高速运动导致的频繁越区切换,会对列控通信业务的安全产生严重影响,必须加强对GSM-R系统的无线网络进行合理的规划。本文首先从单基站覆盖和冗余覆盖两个方面论述了GSM-R网络的覆盖方式,随后论述了不同方案的频率分配;最后,论述了高速环境下的小区规划。

绿色高铁建设环境成本CS、BPNN估算方法研究

研究目的:如何界定高铁建设环境影响内容、估算环境成本是高铁实现绿色工程的重要内容。本文在界定高铁建设环境成本的计算内容基础上,运用显著性成本方法(CS)建立高铁建设环境成本数据库,运用BP神经网络方法预测拟建工程全生命建设环境成本,并以长益城际铁路进行实例验证,结果表明该模型适用性强,对高铁全生命建设环境成本预测准确性高。研究结论:(1)通过CS理论提取高铁工程显著性环境成本项目可以大幅简化环境成本估算工作量;(2)BP神经网络在高铁项目环境成本估算方面具有适用性;(3)为更准确估算环境成本,需进一步完善高铁项目建设环境成本数据库;(4)本文提出的高铁建设环境成本估算方法和评价体系,可应用于铁路行业高铁项目的建设环境成本估算和控制等工作。

WSN在高速列车运营环境监测中的应用框架研究

无线传感器网络(WSN)在高速列车运营环境监测中的应用尚处于起步阶段,介绍无线传感器网络在高速列车运营环境监测的应用,从统筹规划的角度构建应用框架以及不同场景的应用模型。通过研究基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测理论与应用现状,分析列车运营环境监测的需求,搭建基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测系统总体框架,并分别建立地面、车载、车地以及车站无线传感器网络架构。提出研究基于无线传感器网络的高速铁路运营环境监测系统关键问题,为进一步研究无线传感器网络在高速列车运营环境监测中的应用起到指导性的作用。

绿色高铁运营环境成本非线性估算方法研究

研究目的:为界定高铁运营环境成本的影响内容并估算其运营环境成本,本文在研究高铁运营环境成本计算内容的基础上,利用显著性成本方法以及人工神经网络的方法对拟建工程的运营环境成本进行预测,同时以长益城际铁路进行实例验证,结果表明,对于预测高铁全生命运营环境成本而言,该模型适用性及准确性均比较高。研究结论:(1)通过显著性成本方法确定高铁工程的显著性成本项目,从而能够在很大程度上简化环境成本的估算工作量;(2)人工神经网络在高铁环境成本估算方面具有适用性;(3)高铁运营环境成本的数据库需进一步完善,从而提高估算的精确性;(4)本文提出的高铁运营环境成本非线性估算方法及评价体系可应用于高铁项目运营环境成本的估算。

绿色高铁建设生态环保目标规划方法研究

研究目的:高速铁路以其运行速度高、运输能力大、安全性能好、舒适程度高、能源消耗低的优势,被誉为绿色工程,越来越受到各国政府青睐。但高速铁路建设对生态环境的影响不容忽视,高速铁路线带状结构对生态环境的深度阻断和切割是最为严重的一种人为干扰方式。针对现行高铁生态环保指标体系存在的问题,有针对性地构建以优势度变化值、适时绿化率、水土流失量、动植物保护度为核心的高铁建设生态环保目标规划指标体系,并采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对高铁建设生态环保指标进行目标规划。以某高铁项目为例,对该铁路的生态环保目标规划进行实证分析研究,并将ANFIS预测结果与BP神经网络预测结果进行对比分析。研究结论:(1)在不具有大量训练样本的情况下,将神经网络的学习机制引入模糊系统,采用ANFIS方法对高铁建设生态环保进行目标规划,构建人类感觉和认知成分自适应系统,该方法具有良好的适用性和可操作性;(2)与BP神经网络方法相比,ANFIS方法预测精度较高,具有很好的泛化能力;(3)构建的高铁建设生态环保目标规划指标体系,采用ANFIS法可合理地对生态环保指标进行规划,研究成果为可持续发展型绿色高铁建设提供决策依据和支持。

高速复杂网络环境下异常流量的检测技术探析

网络的高速发展正在改变着人们的工作和生活,随着各种公共网络的开放,网络环境暴露出的安全隐患却日益突出,在丰富人们生活的同时也带来了很多负面的影响。而入侵检测系统作为继防火墙之后的第二道防线在应对高速复杂的网络环境下的异常流量起着重大的作用,对于网络流量异常的入侵检测能够有效地防御网络攻击,蠕虫病毒及网络扫描等。笔者根据复杂网络环境下的网络流量异常的检测技术进行分析,探讨入侵检测面临的问题及对策。

入侵防御系统日志采集和存储的改进方法

针对高速网络环境下现有入侵防御系统(intrusion prevention system,IPS)日志采集速度和处理速度的不匹配、日志文件规模大而难以存储的问题,提出了采用循环缓冲队列的缓存机制,同步日志采集和处理操作方法。设计了预处理算法,删除冗余的日志记录,并使用极大文件集的日志存储策略,保存海量日志文件。实验结果表明,该方法适用于千兆网络环境,能够精简日志文件规模,保存更多的日志记录。

动态高速环境下Ad Hoc路由协议研究

针对传统Ad Hoc路由协议在动态高速环境下路由效率较低的现状,基于多路径原理提出了一种新型的动态多路径Ad Hoc路由协议(D-AOMDV).该路由协议是对传统Ad Hoc路由协议的多路径扩展,通过计算多条开环、节点或链路不相交路径,充分利用已有的有效路由信息,达到提高路由效率的目的.实验结果表明:动态高速环境下,该路由协议在分组传递率,平均端到端延时,路由发现频率方面均优于传统Ad Hoc路由协议.

一种基于位置信息的分簇算法

用户分簇是移动自组网通信需要解决的基本问题。从分簇结构与频率规划的角度出发,提出一种基于位置信息的分簇算法。该算法采用估计节点运动速度、引入虚拟网络中心节点、预警簇头失效、均衡簇间负载等方法,达到既形成稳定合理的分簇结构又易于频率规划的目的。仿真结果表明,基于位置信息的分簇算法极大地改善了吞吐量、丢包率及延时等网络性能,可用于多节点、中高速移动环境。

异构网络在高速环境下切换方案中的应用

为提升高速移动环境中列车通信系统在进行越区切换时的无线连接性能、实时业务服务质量等,提出了将异构网络应用于高速环境中以改善系统切换性能.将高铁列车车载移动中继同时连接到两个或多个异构网络中构建多链路软切换方案,使其同时保持多条链路连接,当一条链路进行切换时,其他链路保持通信连接,以此达到信号不中断、无缝切换的目的.分析对比现有的双层网络方案,验证车载移动中继通信性能在切换失败、链路重建过程期间是否恶化.切换性能分析和仿真结果均表明,异构网络中构建的多链路软切换方案可显著降低高速环境中信号切换时无线连接失败率,提高了无线通信性能.

基于StarFabric交换式总线的系统结构优化方法

提出一种基于StarFabric的交换式总线优化实时分布式计算系统结构的方法。针对传统航电网络共享式总线固有的缺点,采用交换式总线相结合的方式,优化航电网络系统结构,突破结点计算机的系统结构设计、实时高速总线设计、系统冗错软件设计等关键技术,构建了基于Pentium处理器和MPC8245 PowerPC处理器的分布式计算系统。该系统具有冗错和分布式计算能力,同时具有高速数据传输能力,能够完成高速实时计算。

基于高铁环境下的5G网络建设与规划

根据高铁无线通信网络建设需求,分析5G组网形态及高铁环境下的无线信道参数,对高铁环境进行分类并根据各自信道特点进行信道模型的构建,对5G网络在高速铁路环境下部署的参数及面临的问题进行研究,通过合理地对高铁环境下的5G网络建设与规划,改善提高信道容量、提高信息传输速率进而改善用户体验。

考虑气候条件的牵引网电容参数计算与影响分析

要提高牵引网线路电气参数的计算精度,就须考虑气候环境对牵引网电气参数的影响.首先,基于电磁场理论,推导了考虑覆冰影响的电容参数公式中电位系数的计算方法;其次,引入宏观电介质理论得出了空气相对介电系数和空气密度之间的联系,进而得出了空气密度与气候环境因素间的关系;最后,建立了空气相对介电系数和环境温度、相对湿度、大气压强等环境因素之间的计算表达式.通过算例,对比分析了等效覆冰厚度对牵引网导线电容参数的影响,以及空气相对介电系数和电容参数受气候环境因素的影响.

双循环背景下高铁开通对企业产能利用率的影响——董事网络的中介作用

企业作为经济发展的主体和内生动力,在构建国内国际双循环相互促进的新发展格局中扮演着重要角色。本文以2012—2021年我国A股上市公司为研究样本,基于经济双循环发展背景,实证检验了高铁开通对企业产能利用率的影响,并从董事网络视角分析了高铁开通对企业产能利用率的作用机制。研究结果表明:高铁开通与企业产能利用率显著正相关,即高铁开通有利于促进企业产能利用率的提高;董事网络在高铁开通与企业产能利用率中发挥中介效应。在进行替换被解释变量衡量方法、Heckman两阶段回归和倾向得分匹配等稳健性检验之后,本文的结论依然成立。另外,研究发现:当企业所处地区的营商环境较好时,高铁开通对企业产能利用率的促进作用更大;高铁开通密度与企业产能利用率之间呈现倒U型关系。因此,要加大高铁建设力度,提高董事网络联结程度,打造优质高效的营商环境。

高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究

从空间网络连接角度理解高铁与城市发展之间的关系是一个重要的研究视角。文章基于2003—2019年我国285个地级市的相关数据,使用多期DID模型研究接入高铁网络和高铁网络质量对城市环境污染的影响效应及作用机制。研究发现,接入高铁网络对城市环境污染有显著的负效应,高铁网络质量的提高会减少城市环境污染。进一步的作用机制分析表明,高铁网络通过促进科技进步发挥创新效应和吸引人口集聚发挥集聚效应来降低城市环境污染水平。异质性分析表明:我国东西部城市接入高铁网络和高铁网络质量对环境污染有显著的负效应,中部城市负效应不显著;大城市接入高铁网络和高铁网络质量对环境污染有显著的负效应,小城市负效应不显著。

高速网络环境下可控攻击源追踪标记方法仿真

在高速网络环境下对攻击源的追踪标记,有利于更好、更高效地防范此类攻击对网络用户和服务器的攻击,消除高速网络安全隐患。针对现有的攻击源追踪标记方法推测攻击路径需要过多的网络数据包,存在难以快速重构攻击路径和防御攻击者伪造攻击,路由器的转发性能较差的问题,提出一种高速网络环境下可控攻击源追踪标记方法。根据网络路由器节点当前流量统计,在短时域内推测出高速网络环境下主要攻击路径。采用随机标注方法依据主要攻击路径IP报文中的选项资源,以概率将流经网络路由器的IP地址标记报文,再依据流量包的幸存时间推断路由器与攻击源之间的距离,针对各个路由标记域独立地执行概率标记,受害目标可根据接收的路由标记信息实现转发路径的重构以及攻击源识别。实验结果表明,上述方法可以使受害者使用更少的数据包重构出攻击路径,在处理伪造数据包IP地址、路由器转发率上优势明显,减少了高速网络攻击带来的危害。