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基于通信的列车控制(Communication-based Train Control,CBTC)车-地通信使用无线网络传输列车状态和控制命令,例如无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)。CBTC系统对车地通信有着严格的要求,因为列车控制系统取决于通信链路数据传输的精确、实时和可靠性。然而,WLAN最初并不是为高速移动的环境设计的,所以,基于WLAN的CBTC系统出现随机延时和数据包的丢失是不可避免的,结果会导致列车的牵引制动甚至是紧急制动,影响了列车的运行性能,降低了线路的运输能力以及乘客乘坐的舒适度。本文研究的是基于IEEE802.11g的CBTC系统车-地通信在传输数据过程中同时出现的延时和数据包丢失的情形。首先,从随机传输误差和媒体访问控制层随机访问两个方面分析了出现随机延时的原因,而影响数据包丢失的因素主要是切换,而其丢包率取决于切换时间、无线访问节点的覆盖范围和无线访问节点之间重叠的范围;其次,把CBTC系统车地通信同时出现随机延时和数据包丢失的列车控制系统建模为网络控制系统,给出并论证了该网络控制系统的稳定性的条件,最后,通过实例的实验仿真,结果表明该系统能够维持系统的稳定性。针对数据包丢失的情况,根据具有数据包丢失的网络控制系统的模型,采用估算策略估计丢失数据包中所包含的系统的状态,分析了数据包丢失对列车控制系统性能的影响,最后,给出了出现数据包丢失的列车控制系统的改进方案。