列车通信网络时间触发调度模型的等价化简技术

作者：朱广超; 聂晓波^*; 李洋涛; 李宗辉; 聂晨浩; 马可

来源：铁道学报, 2023, 1-8.

• 列车通信网络
• 确定性实时传输
• 时间触发
• 调度模型
• 等价化简

时间敏感网络因其高确定性及低时延特性逐步成为列车通信网络的下一步发展方向，它通过时间触发的调度精确地指定业务流在网络节点中的发送时间，从而保障业务流端到端的确定性实时传输。时间触发的调度模型通常形式化为可满足性约束模型。由于调度模型信息流数量庞大、参数不同，这造成当前约束规模冗余且庞大，严重影响调度的性能。针对该问题，发掘时间触发传输机制的特点，提出时间触发调度模型的2个化简条件，并证明该化简是等价化简，即化简前后可行解空间不变；给出计算化简模型的算法，并基于可满足性求解器Z3实现时间触发的增量调度工具；基于列车通信网络拓扑及流配置，对提出的时间触发调度模型等价化简技术进行性能评估。实验结果表明：相比于传统的时间触发调度模型，提出的等价化简技术减少约束规模7.9%，减少变量规模21%，提升调度性能26.1%。

• 单位
  北京交通大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司