我國軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段,列車運(yùn)行速度和運(yùn)營里程的快速提升,給軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性帶來了更大的挑戰(zhàn)。因此,需要對列車、基礎(chǔ)設(shè)施及其運(yùn)行環(huán)境的服役狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,并對系統(tǒng)運(yùn)行態(tài)勢做出精準(zhǔn)預(yù)測,為系統(tǒng)安全運(yùn)行提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。我國軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,有線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)成本高、運(yùn)維難度大,而且在邊遠(yuǎn)地區(qū)或環(huán)境惡劣的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)全覆蓋。因此,本文提出了軌道交通系統(tǒng)服役狀態(tài)監(jiān)測的無線傳感網(wǎng)解決方案,并對無線傳感網(wǎng)全生命周期功能保持最關(guān)鍵的能量管理和帶寬資源管理問題進(jìn)行了深入的研究。無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的能量資源是保證系統(tǒng)生命周期的基礎(chǔ),而帶寬資源是保證監(jiān)測信息傳輸能力的前提,無線傳感網(wǎng)中感知和通信節(jié)點(diǎn)的能量及帶寬資源有限的特性將嚴(yán)重制約專用無線傳感網(wǎng)工作的持續(xù)性及其信息傳輸?shù)目煽啃��；谶@一實(shí)踐需求,本文提出了無線傳感網(wǎng)能量和帶寬資源優(yōu)化配置模型,提升了專用無線傳感網(wǎng)的能量和帶寬資源的使用效率,進(jìn)而保持了系統(tǒng)的工作能力并增強(qiáng)了信息傳輸?shù)目煽啃?確保最大程度地發(fā)揮專用無線監(jiān)測網(wǎng)的綜合效能。針對軌道交通狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用的專用無線傳感網(wǎng),目前國際上的研究剛剛起步...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１中國電氣化鐵路時速發(fā)展歷程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｐｅｅｄ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒａｉｌｗａｙ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??

成鐵路網(wǎng)的基本建設(shè)［１，２］。從運(yùn)行速度來講，我國鐵路實(shí)現(xiàn)了?６次大提速，從２００２??年自主研發(fā)的“中華之星”創(chuàng)造的３２１．５公里／小時的最高時速提升到２０１７年“復(fù)興??號”最高時速可達(dá)４００公里／小時［３，４］（圖１－１?）。??中國列車時速發(fā)展歷程（單位：Ｋｍ／ｈ）??４....

圖２－２無線傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖??

隨著微電子技術(shù)及其通信技術(shù)的進(jìn)步，低功耗多功能傳感器在技術(shù)??創(chuàng)新和應(yīng)用方面得到迅速發(fā)展，這些無線傳感器節(jié)點(diǎn)具備近距離無線通信的功能。??如圖２－２所示，基本的無線傳感網(wǎng)由以下幾部分組成，１）無線傳感器節(jié)點(diǎn)：部署??在監(jiān)測區(qū)域負(fù)責(zé)信息感知、數(shù)據(jù)處理及無線傳輸；２）無線通信設(shè)備：負(fù)....

圖２－４軌道交通無線監(jiān)測網(wǎng)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒａｉｌｗａｙ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｓｕｂ－ｎｅｔｗｏｒｋ??

用于軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)的診斷及預(yù)測。??２．３．３專用無線傳感網(wǎng)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)及路由協(xié)議??如圖２－４所示，軌道交通狀態(tài)監(jiān)測專用無線傳感網(wǎng)每個子監(jiān)測區(qū)域內(nèi)子網(wǎng)通信??結(jié)構(gòu)是由若干個傳感器節(jié)點(diǎn)和１個匯聚節(jié)點(diǎn)組成。傳感器節(jié)點(diǎn)一方面負(fù)責(zé)感知基??礎(chǔ)設(shè)施及運(yùn)行環(huán)境的服役狀態(tài)信息；另一方面負(fù)責(zé)將感....

圖２－５軌道交通無線監(jiān)測網(wǎng)骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒａｉｌｗａｙ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｂａｃｋｂｏｎｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ??

網(wǎng)的生命周期。??２．３．４專用無線傳感網(wǎng)骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)及路由協(xié)議??如圖２－５所示，軌道交通狀態(tài)監(jiān)測專用無線傳感網(wǎng)骨千網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)是由若干個??匯聚節(jié)點(diǎn)及１個基站組成，各匯聚節(jié)點(diǎn)和基站沿軌道線性排列，匯聚節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將??從子監(jiān)測區(qū)域內(nèi)收集的信息發(fā)送到基站。由于在專用無線傳感網(wǎng)中，各匯聚....

本文編號：3957272