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基于消息调度方法的FlexRay车载通信网络优化研究的开题报告
一、选题的意义和背景
车载通信网络在车辆自动化、智能化、互联化的发展中扮演着至关重要的角色。在车辆控制和安全系统中，网络通信是实现多种功能的基础。FlexRay通信网络作为汽车网络中的一种新型通信协议，具有高速、高带宽、大数据量传输、实时性、可靠性等优点，因此得到了广泛的关注和应用。
然而，FlexRay通信网络也存在一些问题。例如，FlexRay总线竞争机制、消息告警机制、时钟同步机制等，这些机制的合理设计和优化将极大提高FlexRay通信网络的性能。因此，对于FlexRay通信网络的优化研究具有重要的理论和实际意义。
二、选题的国内外研究现状
近年来国内外学者对FlexRay通信网络的研究已经取得了一定的进展。例如，国内的吉林大学李红军教授等人研究了基于仿真的FlexRay总线竞争机制和时钟同步机制的优化方法，提高了FlexRay通信网络的性能。
国外的研究也在不断深入，例如瑞典林雪平大学的G.Sandve等人提出了一种新的调度方案，将FlexRay的消息调度问题转化为整数规划问题，从而实现了时间约束的权衡，并获得了较好的效果。
然而，国内外的研究对于FlexRay通信网络各项机制的优化并没有十分全面和深入的研究，因此还有很大的发展空间。
三、研究内容和方法
本研究将以消息调度为切入点，探索如何优化FlexRay车载通信网络的性能。具体内容包括：
1.基于模型的FlexRay通信网络性能分析与评估，从而找到FlexRay通信网络中存在的性能瓶颈和问题；
2.分析FlexRay总线竞争机制、消息告警机制、时钟同步机制等关键机制，明确OptimalFlexRay通信网络模型，建立数学模型；
3.基于数学模型，构建FlexRay的消息调度算法，探索并优化FlexRay通信网络的性能瓶颈和问题；
4.结合仿真实验进行性能评估，验证算法优化的有效性和可行性。
本研究所使用的方法主要包括数学建模、仿真实验等。
四、预期成果
本研究预期能够达到以下成果：
1.建立基于消息调度方法的FlexRay通信网络优化模型，提高FlexRay通信网络的性能，实现实时、可靠、高效的通信；
2.给出FlexRay总线竞争机制、消息告警机制、时钟同步机制等关键机制的初步优化策略，并进行实验验证；
3.编写相关的算法程序和仿真软件，提高FlexRay网络的可靠性、实时性和安全性；
4.为车载通信网络的理论研究和实际应用提供高品质的可参考的研究成果。
五、研究计划
本研究的主要时间节点如下：
2021.9-2021.11基础调研和学习；
2021.12-2022.3建立模型并进行理论研究；
2022.4-2022.8编写算法程序和仿真软件；
2022.9-2022.12进行实验仿真并评估性能；
2023.1-2023.3撰写论文并答辩。
六、预计贡献
本研究预期对车载通信网络的优化设计提供理论和实际指导，为FlexRay通信网络的理论和应用发展做出贡献。同时，本研究还可为相关领域的学者提供参考和借鉴。