基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的MVB周期調(diào)度表優(yōu)化設(shè)計(jì).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?shí)時(shí)能力依賴于周期調(diào)度表。為了更好地均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提升列車通信網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，進(jìn)一步優(yōu)化MVB周期信息調(diào)度表具有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)IEC61375-1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建立了基于均勻度的優(yōu)化目標(biāo)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(yù)

2、留時(shí)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(gè)建模過(guò)程嚴(yán)格遵循IEC61375-1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中MVB周期調(diào)度表配置的基本規(guī)則，同時(shí)運(yùn)用MVB過(guò)程數(shù)據(jù)的報(bào)文計(jì)時(shí)原理得到每個(gè)基本周期內(nèi)的周期信息處理時(shí)長(zhǎng)，然后用該時(shí)長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)差表示均勻度。⑵提出了改進(jìn)的差分進(jìn)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(duì)差分進(jìn)化算法的改進(jìn)主要體現(xiàn)在算法運(yùn)行的兩個(gè)階段：變異操作和選擇操作。在變異操作

3、中對(duì)兩種變異策略進(jìn)行自適應(yīng)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?fù)駜?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(lái)確保最終解滿足列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)所提的要求。⑶為了驗(yàn)證本研究中所提算法對(duì)周期調(diào)度表的優(yōu)化效果，將改進(jìn)的差分進(jìn)化算法分別在三組設(shè)備信息數(shù)據(jù)上進(jìn)行MATLAB仿真，最終得到調(diào)度方案和相應(yīng)的均勻度。然后通過(guò)該調(diào)度方案對(duì)應(yīng)的總線利用率分布圖