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《铁道部科学研究院》 2005年
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铁路智能运输系统结构设计方法研究

孟燕  
【摘要】:铁路智能运输系统(RITS)是涉及多学科、多专业领域,集底层控制、实时调度、运营管理于一体的多功能、多任务的复杂大型信息系统,系统设计在系统建设中至关重要。随着分布式网络技术的不断发展,铁路运输系统向智能优化、综合交互、动态实现等方向发展,对铁路运输系统的功能和业务覆盖范围等方面提出新的要求,RITS各系统需要能适应需求的调整,实现新业务的快速展开。这对RITS系统的总体规划设计方法提出新的要求。RITS是复杂大系统,针对复杂大系统在规划设计建设中的不确定性和复杂性,需要进一步扩展现有系统优化以及设计理论的体系范畴。如何设计出技术性能好、经济效果优的RITS系统,同时又能支持业务重组、软件重构和动态业务集成,迫使人们研究和探索新的、更加完善的系统设计方法。 本文在《铁路智能运输系统体系框架研究》课题基础上,首次提出RITS物理结构优化设计问题,并从方法论角度对优化设计问题进行了形式化描述,运用系统工程、人工智能、计算机网络等领域的先进理论和方法着重对RITS结构优化设计方法进行了探索,重点研究了三个问题:一是基于模糊聚类的逻辑结构划分,将系统的基本过程聚合为若干相对独立的功能单元,实现了系统不同粒度的分解;二是物理结构优化设计方法,提出了采用多目标优化的解决思路;三是系统应用层容错设计方法。保证系统在局部功能失效或调整时,大系统总体功能的稳定。综合采用上述方法进行系统优化设计,使RITS物理结构具有有效性、经济性、可靠性与可扩展性,提高了系统的适应性和鲁棒性。论文的主要工作及创新点如下: 1、提出了RITS逻辑结构到物理结构层次化优化映射设计思想。为解决RITS规模庞大、系统各要素之间耦合关系复杂、难以实现物理结构优化设计的问题。在实现不同粒度系统分解基础上,进行物理结构优化设计,有效降低了系统设计复杂度。 2、研究了基于模糊聚类的逻辑结构划分方法及“元服务”、“关键路径”的基本概念和提取方法。本文将RITS逻辑结构分析转化为对其同构有向图的拓扑分析,建立了基于模糊关联强度矩阵的RITS逻辑结构模型,定量描述了系统过程之间的关联程度,采用模糊聚类方法将系统划分为若干独立的功能单元,为逻辑结构到物理结构层次化优化映射提供了方法支撑。 3、突破原有RITS设计主要基于软件工程方法的局限,研究了RITS物理结构优化设计基本问题,即在一定资源条件约束下,综合考虑技术、经济等方面因素,实现功能单元在物理实体上的优化配置,并提出了RITS物理结构优化设计问题的模型。 4、研究并建立了比较全面、实用的RITS系统设计层次化评价指标体系和量化方法。评价指标体系能够客观地反映系统的技术经济指标,易于实现系统设计方案的量化评估。 5、初步建立了基于多目标优化的RITS物理结构设计方法,以解决复杂多变量、多目标、
【学位授予单位】:铁道部科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U29-39

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李春;;基于解释结构模型的城市轨道交通系统优化[J];北京交通大学学报;2011年05期
2 王卓;贾利民;秦勇;王艳辉;;铁路智能运输系统(RITS)定性与定量综合集成的设计与优化方法[J];交通运输系统工程与信息;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孟燕;孙扬;贾利民;;基于多目标遗传算法的RITS物理结构优化设计[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 何新华;内河航运系统体系框架设计的关键问题研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 符利华;基于CPS的实时系统的面向方面的容错调度模型[D];广东工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 孙彦东;季振洲;王晖;;卫星网络环境下的拥塞控制研究[J];电信科学;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾晖;井元伟;;基于盈余函数分析的多优先级通信网络中的拥塞控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
2 程杰;;一种改进的自适应的漏桶算法[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(一)[C];2005年
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4 王义;杨祥;魏华;;基于TCP和路由器技术的网络拥塞控制[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
5 吴广宁;曹晓斌;付龙海;任晓娜;李增;;高速铁路牵引变电所综合接地系统的发展[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
6 张然;陈奇志;贾彦萍;;牵引供电SCADA系统网络QoS拥塞控制研究[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
7 严海燕;;RED算法在网络处理器中的设计与实现[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2005年年会论文集[C];2005年
8 张超;杨晓光;云美萍;;先进公共交通系统的社会经济评价模型及其应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
9 李淑庆;朱胜雪;孙棣华;;重庆市ITS示范工程对道路交通安全的作用效果评价[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
10 汪博;;ITS项目社会经济影响评价方法的研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宁斐;基于过程重构的铁路客运服务系统集成及设计方法研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 王伟;铁路网抗毁性分析与研究[D];北京交通大学;2011年
3 颜国风;基于QBD结构的网络端到端通信性能建模与分析研究[D];中南大学;2011年
4 吴玮;Ad Hoc网络拥塞检测与控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 何建伟;基于系统动力学的城市交通流网络管控系统分析与建模[D];河北工业大学;2009年
6 李世畅;面向服务质量的网络拥塞控制技术研究[D];重庆大学;2011年
7 陶勇;容迟容断网络拥塞控制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 陈伟杰;基于主动队列管理的拥塞控制策略及其稳定性研究[D];浙江工业大学;2011年
9 孙伟;TCP友好性流媒体传输速率控制协议中若干问题的研究[D];东北大学;2010年
10 侯萍;基于控制理论的网络拥塞控制算法研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘瑾;混合网络TCP拥塞控制技术的研究[D];山东科技大学;2010年
2 周清;基于混合Petri网的列车运行系统中时间推理问题的研究[D];郑州大学;2010年
3 黄艳波;无线网络传输性能改进[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王林;车辆导航系统中最优路径算法的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 罗正根;基于J2EE体系的综合报警系统的研究与实现[D];江西师范大学;2010年
6 王刚;水钢铁路运输综合信息系统的设计与开发[D];电子科技大学;2010年
7 苑宝印;苏家屯铁路货运调度中心计算机管理系统[D];电子科技大学;2010年
8 王韬;基于802.1X协议的端节点接入控制技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 夏宇敬;城市智能公共交通系统框架研究[D];山东大学;2010年
10 寇小文;基于显示拥塞通告的TCP Vegas算法改进[D];中南林业科技大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王震宇,黄卫,陆毅;中国智能运输系统体系结构发展研究[J];东南大学学报(自然科学版);2001年03期
2 王炜;多路径交通分配模型的改进及节点分配算法[J];东南大学学报;1994年06期
3 马文涛;郭东亮;张立臣;;实时系统的软件容错技术[J];福建电脑;2007年03期
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5 陈伟,齐传新;电子海图技术在内河电子江图制作中的应用[J];航海技术;2002年01期
6 张明川;魏汪洋;吴庆涛;孙长嵩;;一种分布式人机界面组件容错调度模型的研究[J];舰船电子工程;2008年02期
7 陈广明;;实时系统的方面开发方法和应用模型[J];计算机工程与应用;2006年36期
8 胡金柱;徐松;胡泉;;分布式系统中一种负载平衡调整算法的研究[J];计算机科学;2001年06期
9 刘瑞成;张立臣;;基于面向方面的实时系统建模方法[J];计算机科学;2006年07期
10 罗威;阳富民;庞丽萍;涂刚;;异构分布式系统中实时周期任务的容错调度算法[J];计算机学报;2007年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周双娥;实时分布容错系统的任务调度技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 阳春华;工业实时系统多任务容错调度技术及应用研究[D];中南大学;2002年
3 宾雪莲;实时系统中的任务调度技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 古莹奎;集成产品开发过程规划及其微观特性分析[D];大连理工大学;2005年
5 梁爱民;大型信息系统柔性体系框架多簇理论研究[D];铁道部科学研究院;2004年
6 王磊;容错实时系统可调度性分析研究[D];浙江大学;2005年
7 王涛;实时系统任务调度若干关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 马民;分布式交互仿真中容错和实时技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 兰舟;分布式系统中的调度算法研究[D];电子科技大学;2009年
10 罗威;分布式实时容错调度算法研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘军万;分布式实时系统中动态负载共享算法的研究[D];中南大学;2002年
2 初晓;北京市智能化交通管理与综合集成体系研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 计莉;基于不精确计算模型的实时容错调度算法及其应用研究[D];中南大学;2003年
4 王亮;实时操作系统容错调度技术的研究与实现[D];电子科技大学;2004年
5 曾路;扩展UML用于实时系统建模[D];广东工业大学;2005年
6 刘瑞成;基于UML和形式化方法的面向方面实时系统模型[D];广东工业大学;2006年
7 同爱丽;实时多任务调度方法研究与应用[D];西北工业大学;2006年
8 徐志修;城市轨道交通安全保障系统设计[D];长安大学;2006年
9 李晓争;基于解释结构模型的铁路智能运输系统体系结构研究[D];北京交通大学;2007年
10 薛建民;分布式异构的实时系统的面向方面建模方法[D];广东工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 汪祖云;;交通数据中心总体架构与数据共享交换平台的设计研究[J];交通运输系统工程与信息;2008年03期
2 李艳丽;黄天民;;基于类模糊解释结构模型食堂拥堵影响因子分析[J];西南民族大学学报(自然科学版);2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵丽宁;基于多AGENT的智能航运信息系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
2 孙远运;复杂信息系统架构建模理论研究及在铁路客运专线中的应用[D];中国铁道科学研究院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 耿晓磊;关于春运期间铁路运输货物送达时间的推算[D];西南交通大学;2012年
2 叶富智;地铁Y信号系统调试管理模型研究[D];华南理工大学;2012年
3 雷瑶;信息物理融合系统的形式化建模与分析[D];广东工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 蒋金勇,杨晓光;美国国家智能运输系统体系结构概述[J];公路交通科技;1999年03期
2 贾克斌,周俊林;数据库设计中数据聚类方法的研究[J];计算机应用研究;1998年02期
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4 宋瑞,韩艺;铁路智能运输系统发展战略研究[J];中国铁路;2000年08期
5 彭朋;实施通信网畅通工程加快铁路信息化建设[J];中国铁路;2001年04期
6 贾利民,聂阿新,王富章;铁路智能运输系统——现状、挑战与发展[J];交通运输系统工程与信息;2001年03期
7 叶阳东,贾利民;带有对象的Petri网及其在列车运行模型建立中的应用[J];中国铁道科学;2001年03期
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【相似文献】
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2 谢成新;钢筋砼梁多目标优化设计[J];黑龙江科技学院学报;2001年03期
3 陈旭升,陈春明,王秀臣;油田开发压裂施工参数的优化[J];哈尔滨理工大学学报;2002年03期
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5 张葵葵,汪晗;一种多目标优化进化算法研究[J];长沙交通学院学报;2003年02期
6 熊俊涛;乔志德;韩忠华;;基于响应面法的跨声速机翼气动优化设计[J];航空学报;2006年03期
7 周卫华;何立东;沈伟;;转子平衡补偿平面/传感器探头位置多目标优化仿真[J];振动与冲击;2006年02期
8 陈志祥;陈玉理;;外协生产能力管理研究[J];成组技术与生产现代化;2006年04期
9 李健;谷良贤;;基于响应面法的超燃冲压发动机进气道多目标优化(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2007年03期
10 张华;何波;杨超;;基于粗糙集和多目标规划的多物流配送中心选址[J];工业工程与管理;2008年02期
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3 孟燕;贾利民;孙扬;;基于模糊聚类的铁路智能运输系统逻辑结构划分方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
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5 王宏刚;贾利民;蔡国强;;客运专线运营调度管理系统各子系统间的关系[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
6 蓝普;关积珍;宫彦军;陈兵;朱惠来;王之江;;大型嵌入式LED交通诱导显示牌的技术设计[A];2008全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2008年
7 邹文辉;刘飞;陶青川;罗代升;;基于.NET的图文浏览及在线图像处理系统[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
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2 河南省电信规划设计院 王鲲;另辟蹊径优化Oracle数据库[N];计算机世界;2006年
3 张立文;朱熹的理学精神[N];温州日报;2008年
4 罗梁波 《甘肃行政学院学报》常务副主编;学术之伤,文章之痛,期刊之痒[N];中国社会科学报;2011年
5 安世亚太 孟志华;ANSYS稳健设计[N];中国航空报;2005年
6 本报记者 佟乐;IP SAN:存储市场明日之争[N];网络世界;2007年
7 徐志伟(作者单位 绍兴市教育局);江泽民教育论述是教育工作的行动指南[N];绍兴日报;2006年
8 曹俊人力资源和社会保障部军转司自主择业工作处;机关文字功夫在“字”外[N];中国人事报;2009年
9 记者 时玉田 通讯员 何军国;莱钢集团启动能源中心建设[N];莱芜日报;2010年
10 程向军;试论如何把握深度报道的“深”[N];安庆日报;2006年
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1 孟燕;铁路智能运输系统结构设计方法研究[D];铁道部科学研究院;2005年
2 李洪林;药物发现及靶向虚拟筛选的算法与程序设计[D];大连理工大学;2005年
3 王继峰;基于可达性的交通规划方法研究[D];清华大学;2008年
4 何新华;内河航运系统体系框架设计的关键问题研究[D];同济大学;2007年
5 杨荣山;轿车底盘平台开发中多目标优化方法的研究及应用[D];华南理工大学;2009年
6 刘鎏;多目标优化进化算法及应用研究[D];天津大学;2010年
7 孙力;基于模糊理论的化工过程多目标优化集成研究[D];大连理工大学;2004年
8 徐鸣;基于群智能的鲁棒多目标优化方法及应用[D];浙江大学;2011年
9 陈见东;中国古代画论逻辑结构论[D];南京艺术学院;2003年
10 马瑞;考虑负荷特性的电压崩溃及其市场化预防方法研究[D];华北电力大学(北京);2006年
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1 江务学;改进的遗传算法及其在多目标优化中的应用研究[D];天津工业大学;2005年
2 赵光哲;基于遗传算法的大学排课问题的研究[D];延边大学;2006年
3 韩欣艳;基于改进自适应遗传算法的轧制规程优化设计[D];燕山大学;2011年
4 王达;遗传算法用于多目标过程优化综合的研究[D];青岛科技大学;2005年
5 耿玉磊;改进的多目标优化遗传算法及多目标优化软件的研制[D];福建农林大学;2005年
6 王国萍;多目标优化的电梯群控算法[D];华中科技大学;2005年
7 李玲;绵阳市涪江水环境承载力研究[D];西南交通大学;2007年
8 张安英;遗传算法在多目标优化中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
9 崔丽;基于免疫遗传计算的钻前工程多目标优化研究[D];大连海事大学;2009年
10 王建波;基于综合利益最优的集成调度优化模型应用研究[D];大连交通大学;2010年
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