汽车下一代车载网络调度算法的研究

发布时间：2017-07-07 08:18

  本文关键词：汽车下一代车载网络调度算法的研究

  更多相关文章： flexray 静态部分 装箱问题 整数线性规划

【摘要】：随着汽车技术的发展以及在人们生活中的普及,我们对于车载网络的容错功能和带宽有了更高的要求,现有的汽车总线系统例如CAN总线已经逐渐难以满足大量的数据通信的要求,因此新一代具有更高数据传输速率、更好实时性以及可靠性的flexray网络应运而生,目前其在一些高端车型的安全关键性功能上已经得到了应用。论文首先介绍了汽车flexray总线系统的背景以及国内外的研究现状和发展趋势。随后详细分析了flexray网络通信协议及其机制,介绍了媒体接入控制、时钟同步等通信中极为关键的技术。紧接着将重点放在flexray网络协议静态部分的调度问题上,在研究了可调度性和可优化性后,重点比较了装箱问题、遗传算法、线性整数规划等方法,随后将flexray静态部分优化调度问题转化为一个二维的装箱问题,优化的目的是能够得到所使用时隙数的最小值;在解决装箱问题时,将优化调度目的转化为在放入flexray静态部分的消息不能够重叠情况下,获得这些消息所覆盖的高度的最小值;由于此时装箱问题仍然不能完全解决flexray消息调度中优先级的关系,因此引入了关于装箱问题中箱子宽度以及消息间冲突、优先级的约束。最后本文尝试使用整数线性规划得到数学模型的最优解,并在牵引力控制系统、电动助力转向以及自适应巡航等应用上验证了上述优化算法的可行性。
【关键词】：flexray 静态部分 装箱问题 整数线性规划
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67;TP18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 研究的背景及意义7
• 1.2 flexray的优势及其应用7-10
• 1.3 国内外研究现状10-13
• 1.3.1 车载网络研究现状10-12
• 1.3.2 flexray研究现状12-13
• 1.4 本文的主要研究内容和组织结构13-14
• 1.4.1 本文的主要研究内容13
• 1.4.2 本文的组织结构13-14
• 第二章 flexray协议分析14-29
• 2.1 flexray总线概述14
• 2.2 拓扑结构14-16
• 2.3 flexray总线节点结构16-17
• 2.4 flexray协议17-18
• 2.5 通信周期18-23
• 2.5.1 静态部分20-21
• 2.5.2 动态部分21-22
• 2.5.3 符号窗口22-23
• 2.5.4 网络空闲时间23
• 2.6 数据的安全性和错误的处理23
• 2.7 帧格式23-25
• 2.8 信号25-26
• 2.9 时钟同步和冷启动26-27
• 2.10 单周期控制27-28
• 2.11 FIBEX flexray网络数据库28
• 2.12 本章小结28-29
• 第三章 flexray网络调度算法的研究29-40
• 3.1 网络调度的相关概念29-30
• 3.2 实时调度技术30-31
• 3.3 几种算法的介绍31-36
• 3.4 几种优化调度方法的比较36-38
• 3.5 NP完全问题38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 flexray静态部分基于优先级调度算法的研究40-56
• 4.1 装箱问题在flexray静态部分调度中的应用40-46
• 4.1.1 经典装箱问题40-41
• 4.1.2 经典装箱问题的算法解析41-45
• 4.1.3 分配任务节点的规则45
• 4.1.4 关于算法时间复杂度的分析以及装箱问题的应用45-46
• 4.2 装箱问题在flexray静态部分调度问题中的应用46-51
• 4.2.1 flexray网络通信模型47-48
• 4.2.2 符号的定义48
• 4.2.3 问题的转化48-51
• 4.3 flexray约束51-53
• 4.3.1 矩形高度约束51-52
• 4.3.2 冲突约束52
• 4.3.3 优先级约束52-53
• 4.4 箱子宽度的确定53-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 算法数学模型的建立以及在汽车安全系统中的验证56-62
• 5.1 数学模型56
• 5.2 汽车安全关键性应用的介绍56-59
• 5.3 参数设置以及算法验证59-60
• 5.4 扩展性分析60-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第六章 展望与结论62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-66
• 附录66-67
• 致谢67-68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陆一江,邢文训;在线A形装箱问题:模型及算法研究[J];清华大学学报(自然科学版);2001年12期

2 杨殿生;求解装箱问题的一种变长度染色体遗传算法[J];长春工程学院学报(自然科学版);2004年02期

3 徐丽丽;季忠;夏继梅;;同规格货物装箱问题的优化计算[J];山东大学学报(工学版);2008年03期

4 肖人岳，，谢乐军，昌志华，朱锋峰;锁具装箱问题评述[J];华南理工大学学报(自然科学版);1995年09期

5 方平,李娟;求解装箱问题的遗传算法[J];南昌航空工业学院学报;1998年02期

6 王秀清;邱洪泽;徐法升;;求解装箱问题的一种混合分组遗传算法[J];济南大学学报(自然科学版);2010年02期

7 刘春霞,于洪霞;有色装箱问题的一种新的近似算法[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2005年04期

8 曹大勇;杨梅;科托夫·弗拉基米尔·米哈伊拉维奇;刘润涛;;二维一刀切装箱问题的两阶段启发式算法[J];计算机集成制造系统;2012年09期

9 程浩;刘心报;刘林;经怀明;;一种用遗传算法求解装箱问题的新编码方法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年02期

10 吴令一;刘青峰;卢家广;;基于二分图的改进装箱算法[J];硅谷;2009年17期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 张国川;;组合优化算法研究-从装箱问题说起[A];2006年中国运筹学会数学规划分会代表会议暨第六届学术会议论文集[C];2006年

2 陈锋;邢文训;;在线塔状装箱问题(英文)[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集（上卷）[C];2000年

3 ;Voronoi Diagram Approximate the Extreme Packing and Its Applications[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集（上卷）[C];2000年

4 董杰方;张汉欣;李安平;;冷卷入库的数学模型及算法[A];2001中国钢铁年会论文集（下卷）[C];2001年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 赵晓凡;在线装箱问题相关近似算法研究[D];北京交通大学;2016年

2 王俊岭;矩形装箱问题的协同决策模型[D];兰州大学;2013年

3 于洪霞;二维装箱问题的非线性优化方法[D];大连理工大学;2006年

4 余国松;与装箱相关的几类问题[D];浙江大学;2009年

5 石永强;若干批处理机排序与装箱问题的算法研究[D];浙江大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 江瀑;组合装箱问题模型与算法研究[D];上海交通大学;2015年

2 王骁;汽车零部件物流中心三维装箱问题研究[D];大连理工大学;2015年

3 高伟;多约束有色三维装箱问题的混合遗传算法研究[D];长沙理工大学;2014年

4 朱园;基于多智能体进化算法的布图方法及三维装箱方法[D];西安电子科技大学;2014年

5 宋园春;关于带冲突装箱问题的若干优化算法研究[D];天津大学;2014年

6 梁佳雯;汽车下一代车载网络调度算法的研究[D];贵州师范大学;2016年

7 邱朝阳;考虑重量约束的集装箱装箱问题[D];华南理工大学;2010年

8 王钟;染色装箱问题的相关研究[D];浙江大学;2007年

9 刘林浩;关于脆度装箱问题的若干研究[D];长沙理工大学;2013年

10 徐妮;具有不同价格的装箱问题[D];云南大学;2015年

本文编号：529445