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基于改进Powell方向加速法的CBTC车-地通信优化
1
作者
杨骞
苏宏升
+2 位作者
杨建刚
刘大为
董煜
《铁道工程学报》
北大核心
2025年第1期95-100,共6页
研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全...
研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全信道状态信息特征,用接收端信噪比低于拟设阈值的概率,即中断概率作为车-地通信性能的评价指标,建立数学模型表述其与轨旁通信节点位置、信道小尺度衰落和列车位置等决策变量的关系,利用改进的Powell方向加速算法对目标函数的解进行迭代优化,得到全局最优解。研究结论:(1)利用降低列车速度、降低车-地信息传输速率、改善通信信道环境等方法,可降低车-地通信中断概率,但寻求轨旁通信节点的最优布置方式是改善CBTC系统车-地通信性能的最佳方案,且成本最低;(2)与随机搜索方法相比,通过改进的Powell方向加速算法求解模型中的无约束优化问题,展现出高效性,收敛速度比随机搜索快80%以上;(3)通过优化中断概率,可为提升CBTC系统车-地通信性能提供理论指导,为城轨施工轨旁通信节点设置问题提供解决方案。
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关键词
CBTC
车-地通信
不完全信道状态信息
信噪比
中断概率
改进的powell方向加速算法
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职称材料
题名
基于改进Powell方向加速法的CBTC车-地通信优化
1
作者
杨骞
苏宏升
杨建刚
刘大为
董煜
机构
兰州交通大学
兰州工业学院
北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
出处
《铁道工程学报》
北大核心
2025年第1期95-100,共6页
基金
甘肃省高校青年博士支持项目(2023QB-049)
甘肃省高校教师创新基金项目(2025B-239)。
文摘
研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全信道状态信息特征,用接收端信噪比低于拟设阈值的概率,即中断概率作为车-地通信性能的评价指标,建立数学模型表述其与轨旁通信节点位置、信道小尺度衰落和列车位置等决策变量的关系,利用改进的Powell方向加速算法对目标函数的解进行迭代优化,得到全局最优解。研究结论:(1)利用降低列车速度、降低车-地信息传输速率、改善通信信道环境等方法,可降低车-地通信中断概率,但寻求轨旁通信节点的最优布置方式是改善CBTC系统车-地通信性能的最佳方案,且成本最低;(2)与随机搜索方法相比,通过改进的Powell方向加速算法求解模型中的无约束优化问题,展现出高效性,收敛速度比随机搜索快80%以上;(3)通过优化中断概率,可为提升CBTC系统车-地通信性能提供理论指导,为城轨施工轨旁通信节点设置问题提供解决方案。
关键词
CBTC
车-地通信
不完全信道状态信息
信噪比
中断概率
改进的powell方向加速算法
Keywords
CBTC
T2G communication
incomplete channel state information
signal-to-noise ratio
outage probability
modified
powell
direction acceleration algorithm
分类号
U284.44 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进Powell方向加速法的CBTC车-地通信优化
杨骞
苏宏升
杨建刚
刘大为
董煜
《铁道工程学报》
北大核心
2025
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