一种铁路设备性能局部优化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路控制技术领域，尤其涉及一种基于铁路电路控制技术领域中的产品O
【背景技术】
[0002]随着技术的不断进步，铁路设备的另一类问题是铁路设备硬件资源有限。由于受至IJ价格，硬件体积，功耗等限制，设备节点的存储能力，处理能力都较弱。尤其是一些设备节点通常由电池供电，且无线传感器网络通常配置在列车高速运行的区域，因此无法保证能量的是否稳定。并且铁路网络中所有设备节点地位平等，没有严格的中心设备节点，争相发送信号，所以如何利用铁路的相邻设备节点间的相互协作来进行竞争通信，从而具有很强的协作性。另外铁路设备节点数量多。为得到精确的环境数据，网络中通常配置大量设备节点。因此缺乏在高密度的网络还能保证网络的容错性，设备使用的有效性。另外这种网络，列控中心或者司机通过网络查询设备性能时，关心的是数据最终可以传递到设备终端，而不需要关心数据被哪些设备节点共享。这要求铁路设备自主体通过局部优化来设计控制策略，使得所有网络中的自主体达到趋同为实现此目标，关键是设计出基于铁路网络中设备的性能局部优化的装置，使得随着时间的变化，所有铁路设备自主体的状态渐近达到趋同，即使用的概率基本上是类似的等等。基于以上问题，本发明相较于以往的技术。实现了一种有助于铁路设备协同控制的系统。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:1、解决现有技术中存在的协同使用问题。2、提高设备冗余使用的可靠性。
[0004]为解决上述问题，本发明提供以下技术方案:包括局部消耗优化装置，收发器，铁路通信网络，处理器、存储器、过滤器、信号接收器；
[0005]信号接收器通过无线网络接收各种铁路设备发出的射频信号，并用过滤器进行过滤，发送给处理器进行处理后，再存储到存储器，存储器存储的各种铁路设备性能指标，信号噪声，通道数通过铁路通信网络经由收器发送给局部消耗优化装置，局部消耗优化装置采用的基于局部能量消耗最优的规则，使不同的设备节点在不同轮次轮流担任收发设备节点，以均衡列车通过时的区域内设备节点的能量消耗，当列车通过时的区域时，分为信号打包和数据传输两个阶段，信号打包阶段又分为包头选择和包成员加入两个阶段，在包头选择阶段，首先各设备节点以某个概率成为候选包头设备节点，其次再采用局部竞争规则，各等候的包头设备节点发送竞选消息给某个竞争半径内的其他候选包头设备节点，宣布自己参加竞选，如果某个候选包头设备节点在自己的竞争半径范围内能量最大，那么它就赢得竞选，则该候选包头设备节点被选择为包头设备节点。其他候选包头设备节点放弃竞选，和其他未成为候选包头的设备节点，一起作为包成员节点；
[0006]假设铁路设备发送的信号包成员节点发送I字节的数据包到其包头节点的能量消耗为El，信号包头节点发送I字节数据包到基站所需能量为E2，信号包头节点接收信号包成员发送的数据包消耗能量E3，信号包头节点对收到的数据进行融合所需能量为E4，则一个信号包能量消耗的总和为:Etotal=El+E2+E3+E4;其中X是与信号包节点距离，b是环形区域中节点的个数，按照C = x*(Etotal)/r进行每个铁路设备的信号消耗问题，这样规则由列控中心设置，对列车各种设备的竞争半径和局部竞争，控制包头设备节点的分布，以消除中包头分布不可控制和过于冗余而不能得到使用，防止某些设备超负荷使用。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的体系结构图；
【具体实施方式】
[0008]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下:
[0009]实施例1:如图1所示，在实际中，对铁路设备的使用的目的是为了达到自组织功能。首先对铁路设备网络不进行预设，设备节点通过分层协议和分布式算法协调各自的监控行为，铁路设备网络设备节点开机后快速、自动形成一个独立的无线网络。当信号接收器通过无线网络接收铁路设备发出的射频信号，用过滤器进行过滤，发送给信号处理器进行处理后，再存储到存储器，存储器存储的各种铁路设备性能指标，信号噪声，通道数通过铁路通信网络经由收器发送给局部消耗优化装置，局部消耗优化装置采用的基于局部能量消耗最优规则，使不同的设备节点在不同轮次轮流担任收发设备节点，以均衡高速列车在通过时的区域内设备节点的功率使用，当列车通过时的区域时，设备又分为信号打包和数据传输两个阶段，信号打包阶段又分为包头选择和包成员加入两个阶段，在包头选择阶段，首先各设备节点以某个概率成为候选包头设备节点，再采用局部竞争规则，各等候的包头设备节点发送竞选消息给某个竞争半径内的其他候选包头设备节点，宣布自己参加竞选，如果某个候选包头设备节点在自己的竞争半径范围内能量最大，那么它就赢得竞选，则该候选包头设备节点被选择为包头设备节点，其他候选包头设备节点放弃竞选，和其他未成为候选包头的设备节点，一起作为包成员节点;假设铁路设备发送的信号包成员节点发送I字节的数据包到其包头节点的能量消耗为El，信号包头节点发送I字节数据包到基站所需能量为E2，信号包头节点接收信号包成员发送的数据包消耗能量E3，信号包头节点对收到的数据进行融合所需能量为E4，则一个信号包能量消耗的总和为:Etotal =E1+E2+E3+E4;其中X是与信号包节点距离，b是环形区域中节点的个数，按照C = x*(Etotal)/r进行每个铁路设备的信号消耗问题，列控中心设置列车各种设备的竞争半径和局部竞争，控制包头设备节点的分布，以消除中包头分布不可控制和过于冗余而不能得到使用，防止某些设备超负荷使用实施例2:在实际的铁路网络中，很多设备节点只能同它的邻居直接通信。如果想和射频范围之外的设备节点进行通信，则需要通过中间设备节点进行路由。普通设备节点充当路.其中，我们可以采用动态拓扑。设备节点可能因为能量耗尽或故障退出网络，也可能为增加数据精度加入网络，或有可能设备节点在网络中移动，因此铁路联锁系统性能优化装置具有动态拓扑组织功能。并根据列车的时速和列控中心的判断来判断铁路设备的剩余能量作为基准判断是否赢得竞选，可以使剩余能量最大的候选包头设备节点当选包头设备节点，均衡了包头发射，使不同的设备节点在不同轮次轮流担任收发设备节点，以均衡列车通过时的区域内设备节点的能量消耗，当列车通过时的区域时，分为信号打包和数据传输两个阶段，信号打包阶段又分为包头选择和包成员加入两个阶段，在包头选择阶段，首先各设备节点以某个概率成为候选包头设备节点，其次再采用局部竞争规则，各等候的包头设备节点发送竞选消息给某个竞争半径内的其他候选包头设备节点，宣布自己参加竞选，如果某个候选包头设备节点在自己的竞争半径范围内能量最大，那么它就赢得竞选，则该候选包头设备节点被选择为包头设备节点。其他候选包头设备节点放弃竞选，和其他未成为候选包头的设备节点，一起作为包成员节点;对列车各种设备的竞争半径和局部竞争，控制包头设备节点的分布，以消除中包头分布不可控制和过于冗余而不能得到使用，防止某些设备超负荷使用。
[0010]本发明的铁路设备性能局部优化装置，其有以下优点:
[0011]应用该系统，可以让人便捷地对铁路设备有着快速的反应。
[0012]本发明的有益效果是，可以有效降低铁路设备的复杂性，提高其可靠性和正确性，而最为重要的是，通过应用本发明对各种铁路设备进行安全分析，显著提高了铁路交通运输的安全性，更有效地保障了人民的生命财产。
【主权项】
1.一种铁路设备性能局部优化装置，其特征在于: 包括局部消耗优化装置，收发器，铁路通信网络，处理器、存储器、过滤器、信号接收器；所述信号接收器通过无线网络接收各种铁路设备发出的射频信号，并用过滤器进行过滤，发送给处理器进行处理后，再存储到所述存储器，存储器存储的各种铁路设备性能指标，信号噪声，通道数通过所述铁路通信网络经由所述收器发送给所述局部消耗优化装置，所述局部消耗优化装置采用的基于局部能量消耗最优的规则，使不同的设备节点在不同轮次轮流担任收发设备节点，以均衡列车通过时的区域内设备节点的能量消耗，当列车通过时的区域时，分为信号打包和数据传输两个阶段，信号打包阶段又分为包头选择和包成员加入两个阶段，在包头选择阶段，首先各设备节点以某个概率成为候选包头设备节点，其次再采用局部竞争规则，各等候的包头设备节点发送竞选消息给某个竞争半径内的其他候选包头设备节点，宣布自己参加竞选，如果某个候选包头设备节点在自己的竞争半径范围内能量最大，那么它就赢得竞选，则该候选包头设备节点被选择为包头设备节点，其他候选包头设备节点放弃竞选，和其他未成为候选包头的设备节点，一起作为包成员节点； 假设铁路设备发送的信号包成员节点发送I字节的数据包到其包头节点的能量消耗为E1，信号包头节点发送I字节数据包到基站所需能量为E2，信号包头节点接收信号包成员发送的数据包消耗能量E3，信号包头节点对收到的数据进行融合所需能量为E4，则一个信号包能量消耗的总和为:Etotal=El+E2+E3+E4;其中X是与信号包节点距离，b是环形区域中节点的个数，按照C = x*(Etotal)/r进行每个铁路设备的信号消耗问题，这样规则由列控中心设置，对列车各种设备的竞争半径和局部竞争，控制包头设备节点的分布，以消除中包头分布不可控制和过于冗余而不能得到使用，防止某些设备超负荷使用。
【专利摘要】本发明提供一种铁路设备性能局部优化装置，包括局部消耗优化装置，收发器，铁路通信网络，处理器、存储器、过滤器、信号接收器。通过应用本发明对铁路设备性能特征来优化装置进行优化使用，显著提高了铁路交通运输的安全性，更有效地保障了人民的生命财产安全。
【IPC分类】H04W40/10
【公开号】CN105554836
【申请号】CN201510970126
【发明人】潘小胜
【申请人】潘小胜
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月18日