基于改進差分進化算法的MVB周期調(diào)度表優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、多功能車輛總線（Multifunction Vehicle Bus, MVB）周期信息的合理調(diào)度是列車通信網(wǎng)絡(luò)中通信可靠性的重要保障。在列車通信網(wǎng)絡(luò)中，周期信息傳輸?shù)膶崟r能力依賴于周期調(diào)度表。為了更好地均衡網(wǎng)絡(luò)負載，提升列車通信網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，進一步優(yōu)化MVB周期信息調(diào)度表具有重要的實用價值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)IEC61375-1國際標準建立了基于均勻度的優(yōu)化目標函數(shù)；考慮到周期調(diào)度表需要為MVB非周期信息的處理預

2、留時間，提出了帶寬分配約束條件；為了使調(diào)度方案滿足周期信息截止期的要求，又提出了可調(diào)度性約束條件。整個建模過程嚴格遵循IEC61375-1國際標準中MVB周期調(diào)度表配置的基本規(guī)則，同時運用MVB過程數(shù)據(jù)的報文計時原理得到每個基本周期內(nèi)的周期信息處理時長，然后用該時長的標準差表示均勻度。⑵提出了改進的差分進化算法，并基于此得到適用于MVB周期調(diào)度表的優(yōu)化方法。對差分進化算法的改進主要體現(xiàn)在算法運行的兩個階段：變異操作和選擇操作。在變異操作

3、中對兩種變異策略進行自適應選擇，使得算法在迭代前期側(cè)重于全局搜索，確保種群的多樣性；為了使得算法更好地擇優(yōu)，提升算法的局部搜索能力，在迭代后期側(cè)重于局部搜索。在選擇操作中考慮到調(diào)度表的約束條件限制，引入容忍度來確保最終解滿足列車通信網(wǎng)絡(luò)標準所提的要求。⑶為了驗證本研究中所提算法對周期調(diào)度表的優(yōu)化效果，將改進的差分進化算法分別在三組設(shè)備信息數(shù)據(jù)上進行MATLAB仿真，最終得到調(diào)度方案和相應的均勻度。然后通過該調(diào)度方案對應的總線利用率分布圖