[发明专利]基于随机Petri网的车车通信性能分析系统

说明书

本发明提供了一种基于随机Petri网的车车通信性能分析系统，包括：通信字段定义单元，用于将列车信息打包为规定格式发送给参数化单元；参数化单元，用于根据收到的字段的长度和无线信号传输速率，确认传输该字段需要的时间，并将传输字段需要的时间、传输成功的概率和传输失败的概率发送给Petri网模型单元；Petri网模型单元，用于建立系统模型，根据接收到的信息计算令牌在库所占用的时间和变迁触发的频率，并将其发送给性能分析单元；性能分析单元，用于通过计算来分析验证整个车车通信系统的可用性和信息更新时间。本系统可以分析车车通信系统的可用性和信息更新时间。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于随机Petri网的车车通信性能分析系统。

背景技术

基于通信的列车运行控制(CBTC，Communication Based Train Control System)系统在世界范围内得到了广泛的应用，其主要功能由无线通信实现列车与地面的信息传输。然而，这种通信方案涉及太多的子系统和接口，使得设备结构复杂且信息传输存在较大延时，影响列车运行的效率和安全。为了显著提高列车运行效率和安全，一种新的车车通信(T2T,Train to Train))方案已经被考虑应用到现有的CBTC系统中。在该系统投入应用之前，需要对系统的性能进行分析。然而，现有技术中并没有一种规范的可以分析该系统中的性能的系统。

发明内容

本发明提供了一种基于随机Petri网的车车通信性能分析系统，以解决现有技术中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种基于随机Petri网的车-车通信性能分析系统，包括：通信字段定义单元、参数化单元、Petri网模型单元和性能分析单元；

所述的通信字段定义单元，用于将列车信息打包为规定格式发送给所述参数化单元；

所述的参数化单元，用于根据收到的通信字段定义单元发来的字段的长度和无线信号传输速率，确认传输该字段需要的时间，并将传输字段需要的时间、传输成功的概率和传输失败的概率发送给所述Petri网模型单元；

所述的Petri网模型单元，用于建立系统模型，根据接收到的所述参数化单元发送的信息计算系统模型中令牌在库所占用的时间和变迁触发的频率，并将其发送给性能分析单元；

所述的性能分析单元，用于根据所述Petri网模型单元发送的令牌在库所占用的时间和变迁触发频率，通过计算来分析验证整个车车通信系统的可用性和信息更新时间。

优选地，列车信息包括：通信字段的帧头、命令、数据和帧尾。

优选地，帧头为0XAA；命令段包括列车的控制命令；数据段包括列车当前的速度信息、制动距离信息、车长信息和所处轨道信息；帧尾为0XFF。

优选地，控制命令包括加速度信息、列车车次号信息和牵引力信息。

优选地，Petri网模型单元建立的系统模型包括：通信系统建链与重建模块和信息发送与重传模块；

所述的通信系统建链与重建模块，用于建立系统初始通信链路和当现有通信链路断掉后重新建立通信链路；

所述的信息发送与重传模块，用于发送字段并检验是否发送成功，如果未发送成功需重新发送。

优选地，信息发送与重传模块包括：帧头发送与重传子模块、命令发送与重传子模块、数据发送与重传子模块和帧尾发送与重传子模块；

所述的帧头发送与重传子模块，用于建立系统初始通信链路和当现有通信链路断掉后重新建立通信链路；命令发送与重传子模块和数据发送与重传子模块，用于发送字段并检验是否发送成功，如果未发送成功需重新发送；帧尾发送与重传子模块，结束此次信息传输周期，当帧尾信息发送失败时进行重传帧尾信息。