●前言
第1章緒論
1.1鐵路基礎設施及運行環境現狀
1.1.1鐵路繫統發展現狀
1.1.2鐵路基礎設施及運行環境發展現狀與安全形勢
1.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測技術應用現狀
1.2.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測方式
1.2.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測需求
1.2.3鐵路繫統基礎設施及運行環境狀態監測繫統現存問題
1.3本書章節安排
參考文獻
第2章基於邊雲協同機制的鐵路基礎設施及運行環境監測繫統架構
2.1鐵路基礎設施及運行環境監測繫統需求體繫
2.1.1鐵路基礎設施及運行環境監測繫統用戶分析
2.1.2鐵路基礎設施及運行環境監測繫統需求分析
2.2基於邊雲協同機制的鐵路基礎設施及運行環境監測繫統總體架構
2.2.1鐵路基礎設施及運行環境監測繫統功能體繫概述
2.2.2基於邊雲協同機制的鐵路基礎設施及運行環境監測繫統總體架構
2.3基於邊雲協同的鐵路基礎設施及運行環境監測繫統架構設計
2.3.1鐵路基礎設施及運行環境監測繫統功能架構設計
2.3.2鐵路基礎設施及運行環境監測繫統邏輯架構設計
2.3.3鐵路基礎設施及運行環境監測繫統物理架構設計
2.4支撐架構的核心關鍵技術體繫
2.4.1鐵路基礎設施及運行環境監測繫統感知技術
2.4.2鐵路基礎設施及運行環境監測繫統傳輸技術
2.4.3鐵路基礎設施及運行環境監測繫統處理技術
2.5本章小結
參考文獻
第3章基於無線傳感網（WSN）的鐵路基礎設施及運行環境狀態
監測繫統的關鍵技術
3.1WSN概述
3.1.1WSN的定義與結構
3.1.2WSN的特點
3.1.3WSN應用領域
3.1.4WSN在鐵路基礎設施及其運行環境監測中的應用現狀
3.2基於WSN的鐵路基礎設施及運行環境狀態監測繫統設計
3.2.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN繫統架構層級
3.2.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN通信傳輸網絡結構
3.3基於WSN的鐵路基礎設施及運行環境狀態監測繫統關鍵技術
3.4本章小結
參考文獻
第4章鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN子網協議優化
4.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN子網結構及關鍵問題
4.1.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN子網結構
4.1.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN子網關鍵問題
4.2基於分簇通信的子網路由協議能量優化
4.2.1鐵路狀態監測繫統子網傳輸能耗模型
4.2.2基於分簇的能量優化路由協議總體結構
4.2.3鐵路狀態監測繫統子網基於分簇的能量優化路由協議
4.2.4仿真結果及其分析
4.3基於算傳一體化的鐵路狀態監測繫統子網能量優化
4.3.1鐵路狀態監測子網算傳一體化工作模式和能耗協議
4.3.2基於算傳一體化的子網混合通信和計算策略優化模型
4.3.3基於算傳一體化的能量優化模型仿真結果分析與驗證
4.4本章小結
參考文獻
第5章鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN骨干網協議優化
5.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN骨干網結構及關鍵問題
5.1.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN骨干網結構
5.1.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN骨干網關鍵問題
5.2基於多跳通信的骨干網路由協議優化
5.2.1基於多跳通信的骨干網路由協議整體架構
5.2.2基於多跳通信的骨干網路由協議優化模型
5.2.3鐵路狀態監測繫統骨干網多跳通信路由協議評價模型化
5.2.4鐵路狀態監測繫統骨干網多跳通信路由協議仿真驗證
5.3基於算傳一體化的鐵路基礎設施及運行環境監測骨干網能量優化
5.3.1鐵路狀態監測骨干網算傳一體化工作模式和能耗協議
5.3.2鐵路狀態監測骨干網算傳一體化能量管理優化模型
5.3.3鐵路狀態監測骨干網算傳一體化能量管理仿真分析與驗證
5.4本章小結
參考文獻
第6章鐵路狀態基礎設施及運行環境狀態監測WSN時延優化
6.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測時延優化繫統結構
6.1.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測時延優化繫統結構表示
6.1.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測時延優化需求分析
6.1.3鐵路基礎設施及運行環境狀態監測時延優化整體設計方案
6.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測有效時延優化模型
6.2.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測有效時延優化模型框架
6.2.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測有效時延最小化模型建立
6.2.3鐵路狀態基礎設施及運行環境監測有效時延優化模型實驗驗證
6.3本章小結
參考文獻
第7章鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬優化
7.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬優化繫統結構
7.1.1鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬優化繫統結構表述
7.1.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬優化需求分析
7.1.3基於非對稱Nash博弈論的帶寬資源分配優化模型
7.2鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬分配優化求解
7.2.1基於遺傳算法的鐵路狀態監測WSN帶寬分配算法設計
7.2.2基於遺傳算法的鐵路狀態監測WSN帶寬分配算法實現
7.3鐵路基礎設施及運行環境狀態監測WSN帶寬優化仿真及評估
7.3.1鐵路狀態監測WSN帶寬分配仿真參數設置
7.3.2安全性導向的帶寬資源分配優化策略
7.3.3經濟性導向的帶寬資源分配優化策略
7.3.4遺傳算法的收斂性分析
7.4本章小結
參考文獻
第8章總結與展望
8.1主要工作總結
8.2創新性工作總結
8.3未來展望

隨著鐵路建設的快速發展，運營裡程的不斷增加，鐵路繫統的安全可靠性影響著整個社會的經濟發展。為了應對新時期鐵路運行環境與基礎設施監測面臨的需求與挑戰，進一步提升鐵路行車安全保障能力，鐵路基礎設施及運行環境監測繫統作為保障鐵路繫統安全運營有效的方案之一應運而生。本書以鐵路基礎設施及運行環境監測需求為基礎，提出基於邊雲機制的鐵路監測繫統架構，並在此基礎上建立WSN子網協議優化、WSN骨干網協議優化、WSN時延優化和WSN帶寬優化模型與方法。本書可作為負責鐵路監測繫統搭建、監測網絡設計的建設及運營等相關人員的參考書。