基于随机Petri网的CTCS4级列车无线通信故障恢复模型研究

本文档深入探讨了"除冰机器人多传感器融合障碍测距方法的研究"，聚焦于列车运行控制系统的安全性，特别是CTCS4级（中国列车控制系统）的应用。CTCS4级利用无线通信技术GSM-R，实现了虚拟或移动闭塞，旨在提升高速铁路的运行效率和安全性。 GSM-R作为GSM系统扩展，专为铁路调度通信设计，它在列车与无线闭塞中心(RBC)之间的通信中扮演关键角色。然而，实际运行中可能会遇到数据传输错误、连接丢失、区域切换以及端到端传输延迟等故障问题。论文的研究重点在于评估GSM-R在高速列车移动闭塞区间内的可靠性，这关系到列车的实时通信和乘客安全。 作者运用了随机Petri网理论来建立一个形式化的故障恢复模型，这是一种强大的系统建模工具，能够捕捉系统的动态行为和交互关系。通过TimeNET仿真工具，研究人员模拟了各种可能的通信故障情况，以量化GSM-R系统的可靠性和性能指标。这种方法有助于识别潜在的薄弱环节，优化通信协议，从而提高整体系统的鲁棒性。 随机Petri网理论在本文的应用不仅限于理论层面，它还提供了实际故障处理策略的基础，使得系统能够在面临不确定性时仍能保持高效运作。论文的贡献在于提供了一种有效的故障预测和恢复策略，这对于保障高速铁路的稳定运行具有重要意义。 兰州交通大学电子与信息工程学院的研究团队——陈永、胡晓辉和党建武，通过对该领域的深入研究，不仅提升了我们对GSM-R在铁路通信中的理解和控制，也为未来的除冰机器人和其他依赖无线通信的自动化系统提供了重要的技术支撑。通过这篇论文，读者可以了解到如何通过多传感器融合和故障应对策略来增强障碍检测和避障能力，这对于提升除冰机器人在复杂环境下的作业效能至关重要。