中国安全科学学报

作者：黄苏苏, 文韬, 李鹍, 王琳, 冯浩楠, 蔡柏根

单位：1 北京交通大学 电子信息工程学院,北京 100044；2 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所,北京100081；3 中国铁道科学研究院集团有限公司 标准计量研究所,北京100081；4 中铁检验认证中心有限公司,北京100081

关键词：共识机制,资源协商,多智能体系统(MAS),去中心化,区块链技术,列车自主运行系统(TACS)

基金：国家重点研发计划项目(2020YFB1313301); 国家自然科学基金资助(62120106011); 国家自然科学基金资助(52172323); 国家自然科学基金资助(U22A2046); 北京市自然科学基金资助(L211004)

为进一步提高信号系统运行效率,提出一种基于车车通信的列车自主运行系统(TACS)的分散列车线路资源协商方法。从系统结构的角度出发,对比中心化系统和去中心化系统的网络模块度,证明去中心化系统稳定度高,是更适合应用于多智能体协同控制的系统网络结构。以区块链技术中的Raft共识机制为基础进一步设计TACS列车节点状态转换原则,用来描述竞选资源车和资源车交接这2个具体场景;通过虚拟机加端口映射的方式进行性能测试,总结竞选成功概率、竞选周期与超时临界值的关系,结合测试结果和行业标准,给出设置TACS中车车通信超时临界值在 50~100 ms 的建议。结果表明:基于Raft共识机制的多列车资源协商策略能够提高列控系统运行效率和减小对通信系统的时间依赖。

来源：2022年第12期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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