基于随机Petri网的GSM-R双层网络建模与性能分析.pdfVIP

第 34卷第 3期 铁 道 学 报 Vo1．34 NO．3 2012年 3月 JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETY M arch 2O12 文章编号 ：1001—8360(2012)03—0075—08 基于随机 Petri网的GSM—R双层网络建模与性能分析 陈黎洁 ， 唐 涛 (1．北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044；2．北京交通大学 轨道交通控制与安全 国家重点实验室，北京 100044) 摘 要 ：利用随机 Petri网，综合信道降质、链路 中断、越 区切换、灾害等因素，建立 GSM—R的同站址 网络与交织 站址网络的故障模型，针对同站址与交织站址两种不同的网络结构，给出利用马尔可夫链求解可靠性与可用性的 方法 。通过马尔可夫链 的有关概率分别计算 ：不 同网络结构的可靠性 ；不同列车运行速度对应不同网络结构的可 用性。分析计算结果表明：同站址网络的可靠性与可用性远高于交织站址网络，主要原因是同站址网络中一层基 站业务中断时不会导致系统失效，交织站址网络中一层基站业务中断时，并联的另一层相邻两个基站均可以提供 业务才不会导致系统失效 。另外，同站址 网络 中越 区切换速率较小，有效减小了列车越区切换对可靠性与可用性 的影响 。 关键词 ：GSM—R；可靠性 ；可用性 ；随机 Petri网；同站址 网络；交织站址 网络 中图分类号 ：TP393；U285．2 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2012．03．013 M odelingofGSM --R Double-levelNetwork and ItsReliability AnalysisBased onStochasticPetriNet CHENLi—jie． TANGTao (1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China； 2．StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：0nthebasisofthestochasticPetrinet，thefailuremodelsoftheco—siteGSM—R networkandinter— crossGSM—R network aredeveloped，which capturethefailurefactorssuch aschanneltransmission errors， connection losses，andhandovers，etc．．Separatesolutionstothereliabilityandusabilityofthesetwodifferent netstructuresaregiven．M akinguseoftherelativeprobabilitiesoftheMarkovchain，thereliabilityofdifferent configurationsoftheGSM—R networkandtheapplicabilityofdifferentconfigurationsoftheGSM—R networkin trainoperationatdifferentvelocitiesarecalculated．Theresultsshow asfollows：Thereliabilityandusability oftheCO—sitenetworkisfarhigherthanthatoftheintercrossnetwork；themainreason isthatthesyste