铁路基础设施与环境监测系统专用WSN资源管理优化

作品简介

随着铁路建设的快速发展，运营里程的不断增加，铁路系统的安全可靠性影响着整个社会经济发展。为了应对新时期铁路运行环境与基础设施监测面临的需求与挑战，进一步提升铁路行车安全保障能力，铁路基础设施及运行环境监测系统作为保障铁路系统安全运营最有效的方案之一应运而生。本书以铁路基础设施及运行环境监测需求为基础，提出基于边云机制的铁路监测系统架构，并在此基础上建立WSN子网协议优化、WSN骨干网协议优化、WSN时延优化和WSN带宽优化模型与方法。

本书可作为负责铁路监测系统搭建、监测网络设计、建设及运营等相关人员的参考书。

作品目录

• 前言
• 第1章 绪论
• 1.1 铁路基础设施及运行环境现状
• 1.1.1 铁路系统发展现状
• 1.1.2 铁路基础设施及运行环境发展现状与安全形势
• 1.2 铁路基础设施及运行环境状态监测技术应用现状
• 1.2.1 铁路基础设施及运行环境状态监测方式
• 1.2.2 铁路基础设施及运行环境状态监测需求
• 1.2.3 铁路系统基础设施及运行环境状态监测系统现存问题
• 1.3 本书章节安排
• 参考文献
• 第2章 基于边云协同机制的铁路基础设施及运行环境监测系统架构
• 2.1 铁路基础设施及运行环境监测系统需求体系
• 2.1.1 铁路基础设施及运行环境监测系统用户分析
• 2.1.2 铁路基础设施及运行环境监测系统需求分析
• 2.2 基于边云协同机制的铁路基础设施及运行环境监测系统总体架构
• 2.2.1 铁路基础设施及运行环境监测系统功能体系概述
• 2.2.2 基于边云协同机制的铁路基础设施及运行环境监测系统总体架构
• 2.3 基于边云协同的铁路基础设施及运行环境监测系统架构设计
• 2.3.1 铁路基础设施及运行环境监测系统功能架构设计
• 2.3.2 铁路基础设施及运行环境监测系统逻辑架构设计
• 2.3.3 铁路基础设施及运行环境监测系统物理架构设计
• 2.4 支撑架构的核心关键技术体系
• 2.4.1 铁路基础设施及运行环境监测系统感知技术
• 2.4.2 铁路基础设施及运行环境监测系统传输技术
• 2.4.3 铁路基础设施及运行环境监测系统处理技术
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 第3章 基于无线传感网（WSN）的铁路基础设施及运行环境状态监测系统的关键技术
• 3.1 WSN概述
• 3.1.1 WSN的定义与结构
• 3.1.2 WSN的特点
• 3.1.3 WSN应用领域
• 3.1.4 WSN在铁路基础设施及其运行环境监测中的应用现状
• 3.2 基于WSN的铁路基础设施及运行环境状态监测系统设计
• 3.2.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN系统架构层级
• 3.2.2 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN通信传输网络结构
• 3.3 基于WSN的铁路基础设施及运行环境状态监测系统关键技术
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第4章 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN子网协议优化
• 4.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN子网结构及关键问题
• 4.1.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN子网结构
• 4.1.2 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN子网关键问题
• 4.2 基于分簇通信的子网路由协议能量优化
• 4.2.1 铁路状态监测系统子网传输能耗模型
• 4.2.2 基于分簇的能量优化路由协议总体结构
• 4.2.3 铁路状态监测系统子网基于分簇的能量优化路由协议
• 4.2.4 仿真结果及其分析
• 4.3 基于算传一体化的铁路状态监测系统子网能量优化
• 4.3.1 铁路状态监测子网算传一体化工作模式和能耗协议
• 4.3.2 基于算传一体化的子网混合通信和计算策略优化模型
• 4.3.3 基于算传一体化的能量优化模型仿真结果分析与验证
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第5章 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN骨干网协议优化
• 5.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN骨干网结构及关键问题
• 5.1.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN骨干网结构
• 5.1.2 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN骨干网关键问题
• 5.2 基于多跳通信的骨干网路由协议优化
• 5.2.1 基于多跳通信的骨干网路由协议整体架构
• 5.2.2 基于多跳通信的骨干网路由协议优化模型
• 5.2.3 铁路状态监测系统骨干网多跳通信路由协议评价模型化
• 5.2.4 铁路状态监测系统骨干网多跳通信路由协议仿真验证
• 5.3 基于算传一体化的铁路基础设施及运行环境监测骨干网能量优化
• 5.3.1 铁路状态监测骨干网算传一体化工作模式和能耗协议
• 5.3.2 铁路状态监测骨干网算传一体化能量管理优化模型
• 5.3.3 铁路状态监测骨干网算传一体化能量管理仿真分析与验证
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第6章 铁路状态基础设施及运行环境状态监测WSN时延优化
• 6.1 铁路基础设施及运行环境状态监测时延优化系统结构
• 6.1.1 铁路基础设施及运行环境状态监测时延优化系统结构表示
• 6.1.2 铁路基础设施及运行环境状态监测时延优化需求分析
• 6.1.3 铁路基础设施及运行环境状态监测时延优化整体设计方案
• 6.2 铁路基础设施及运行环境状态监测有效时延优化模型
• 6.2.1 铁路基础设施及运行环境状态监测有效时延优化模型框架
• 6.2.2 铁路基础设施及运行环境状态监测有效时延最小化模型建立
• 6.2.3 铁路状态基础设施及运行环境监测有效时延优化模型实验验证
• 6.3 本章小结
• 参考文献
• 第7章 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽优化
• 7.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽优化系统结构
• 7.1.1 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽优化系统结构表述
• 7.1.2 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽优化需求分析
• 7.1.3 基于非对称Nash博弈论的带宽资源分配优化模型
• 7.2 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽分配优化求解
• 7.2.1 基于遗传算法的铁路状态监测WSN带宽分配算法设计
• 7.2.2 基于遗传算法的铁路状态监测WSN带宽分配算法实现
• 7.3 铁路基础设施及运行环境状态监测WSN带宽优化仿真及评估
• 7.3.1 铁路状态监测WSN带宽分配仿真参数设置
• 7.3.2 安全性导向的带宽资源分配优化策略
• 7.3.3 经济性导向的带宽资源分配优化策略
• 7.3.4 遗传算法的收敛性分析
• 7.4 本章小结
• 参考文献
• 第8章 总结与展望
• 8.1 主要工作总结
• 8.2 创新性工作总结
• 8.3 未来展望