جاده

جاده

مدل سازی و بهینه سازی قابلیت اطمینان شبکه مخابراتی راه آهن با استفاده از شبکه های عصبی سه لایه پرسپترون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مخابرات، دانشکده برق و کامپیوتر، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی مخابرات، دانشکده برق و کامپیوتر، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
امروزه در سراسر جهان حجم عظیمی از داده ها از طریق ظرفیت بالای شبکه های مخابراتی نوری انتقال می یابد. در راه آهن نیز شبکه های مخابراتی انتقال نوری در انتقال داده های حیاتی ریلی، نقش بسیار بالایی دارند. پایداری قابلیت اطمینان زیرساخت های مخابراتی در افزایش بهره وری، حفظ ایمنی و همچنین کاهش هزینه های نگهداری الزامی می باشد. در این مقاله سطح قابلیت اطمینان موجود و کلیه پارامترهای مربوطه (تعداد قطعی های شبکه و مدت زمان بین خرابی های شبکه MTBF ) شبکه مخابراتی انتقال نوری راه آهن از طریق متد بلوک دیاگرام ((Reliability block diagram بدست آمده و از طریق متد مونت کارلو شبیه سازی شده و سپس بهینه سازی شده است. همچنین پیش بینی رفتار شبکه و بدست آوردن احتمال خرابی های آن از طریق شبکه های عصبی سه لایه پرسپترون انجام شده و نتایج آن ارائه شده است. شبکه پیاده سازی شده در این مقاله شبکه انتقال مخابرات نوری منطقه ریلی آذربایجان به طول ۶۵۴ کیلومتر می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

- یزدانی، م،. (1393). ارتباطات و علائم الکتریکی در راه آهن از دیروز تا فردا. راه آهن ج.ا.ا. ، مرکز آموزش و تحقیقات.
 - خدایی، ا،. یزدانی، م. و حاجی زاده، ف.، (1397). آزاد سازی سرویس­های مخابراتی در راه آهن. راه آهن ج.ا.ا.­، انتشارات میرماه.
- یزدانی، م. قاضی مغربی، س. و افشار کاظمی، ع. م (1400). تاثیر بهینه سازی RAM زیرساخت انتقال نوری راه آهن در کاهش مسدودی خط.  فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی زیرساخت­های حمل و نقل، سال هفتم، شماره ۲۶،100-85.
- A. J. Bourne (1989). Book Review: Advances in Reliability Technology Symposium. The International Journal of Electrical Engineering & Education, Vol. 26 Issue, 4, 376-376.
-­A. Maria, (2013). IEEE International Conference on Railway Safety Assurance: Management and Method in a Safe Network. The Introduction of Common Safety Methods. London, UK.
-­B. S. Dhillon, (1999). In book: Design Reliability: Fundamentals and Applications, University of Ottawa, Ontario, Canada.
- Ch. Lijie, and T. Tao, and Zh. Xianqiong, and E. Schnieder. (2012). Verification of the safety communication protocol in train control system using colored Petri net. Reliability Engineering & System Safety, April. Vol. 100, ­8-18.
-­Ch. Panda, and S. Narayan Patro, and P. Kumar Gantayat (2012). Link Reliability in WDM Optical Network. Chinmayananda Panda et al / Indian Journal of Computer Science and Engineering (IJCSE), Feb. Mar., Vol. 3 No. 1, 126-132.
- D. Rao Karanki, and G. Vinod, and S. Ajit (2020). Advances in RAMS Engineering. book’s Springer Nature Switzerland AG.
- E. N. Dialynas (1992). Book Review: 11th Advances in Reliability Technology Symposium. The International Journal of Electrical Engineering & Education, Vol. 29, Issue 2, 132-132.
- Ghazi Mazhrebi, and M. Yazdani, and F. Hajizadeh  (2019). Examining Liberalization of Iranian Railway Communication Service.  IEEE International Symposium on Networks, Computers and Communications (ISNCC), Turkey.
- J. Singh, and R. Banerjee (2019). A Study on Single and Multi-layer Perceptron Neural Network. IEEE 3rd International Conference on Computing Methodologies and Communication (ICCMC).
- Jun Ting, and  D. Jian Wu, (2012). Reliability Models of GSM-R Redundant Network on High-Speed Railway. Materials science & Engineering, Vol.198-199, 1783-1788.
K.D. Figiel, and D.R. Sule, (1990). A generalized reliability block diagram (RBD) simulation. IEEE Simulation Conference Proceedings, USA.
- M. Macchi, and M. Garetti, and D. Centrone, and L. Fumagalli, and G. Pavirani, (2012). Maintenance management of railway infrastructures based on reliability analysis. Elsevier Reliability Engineering & System Safety, August, Vol. 104, 71-83.
Pierre Brémaud (2020). Markov Chains: Gibbs Fields, Monte Carlo Simulation and Queues. Springer International Publishing. 557-558.
R. N. Allan, (1979). Book Review: Economics of Reliability in Electrical Power Systems. The International Journal of Electrical Engineering & Education, Vol. 16, Issue 4, 383-383.
-S. Saraswat and G.S. Yadava (2008). An overview on reliability, availability, maintainability and supportability (RAMS) engineering. International Journal of Quality & Reliability Management, Vol. 25, 330-344. 
- Seongwoo Woo in book, (2020). Reliability Design of Mechanical Systems. Chapter Modern Definitions in Reliability Engineering. Research Gate. 53-99.
Seongwoo Woo, (2020). In book, Modern Definitions in Reliability Engineering, Reliability Association of Korea, Seoul, Korea (Republic of), 53-99.
-Smith, D. (2017). Reliability, Maintainability and Risk. Elsevier E-book, 9th Edition.
- W. Ahmed, and O. Hasan, and U. Pervez, and J. Qadir (2017).  Reliability Modeling and Analysis of Communication Networks. Elsevier Journal of Network and Computer Applications, 15 January. Vol. 78, 191-215. 
- Yu. Min and Y. Chunhui, and Z. Sen, (2013). Reliability Model for Control Center of Railway Signalling System Based on SRN. IEEE  Fourth International Conference on Digital Manufacturing & Automation, China.