单点公交优先感应控制策略效益分析与仿真验证

单点交叉口信号优先可以降低公交车辆延误且易于实现.研究了公交相位绿灯延长、红灯早断和插入相位三种单点公交优先感应控制策略;应用延误三角形方法建立了以公交车辆车均延误变化量和非优先相位车均延误变化量为指标的三种单点公交优先策略效益计算模型.以两相位信号控制为对象,计算对比分析了三种公交优先策略的正负效益及其影响因素,并通过仿真进行了验证分析.研究表明:公交相位绿灯延长、公交相位红灯早断和插入公交相位三种策略都能够降低公交车均延误,与此同时也都会带来非优先相位车流延误的增加,但影响的程度不同.公交相位绿灯延长策略的效益略小于公交相位红灯早断策略,而相位插入策略的效益与插入时刻等多因素相关.     

城市交通控制及其仿真优化

本文针对城市中由主干道和次干道相交而成的交叉口,提出了在排队全部消散后适当延长主干道方向的绿灯时间的感应控制准则。并用排队论的基本定理对该控制准则下的交通特性作了理论分析。本文还建立了交叉口交通流的仿真模型,运用仿真优化技术(SOT),确定出最佳控制参数,使得车辆通过交叉口的平均延时最小。     

城市普通道路与快速路出口衔接区域信号交叉口公交优先实施方法

针对城市普通道路与快速路出口衔接路段的公交优先实施方法开展研究,并提出一种针对该区域交通特征的新型公交优先控制技术.新技术的目标是减少研究区域公交车辆的交通冲突点,以及提升公交车的通行能力.新技术的主要支撑工具是交叉口渠化设计技术.本文对实施公交优先控制前后交叉口各交通方式通行能力进行分析,并结合多属性决策理论给出了不同交通状态下公交优先控制策略.本研究将提出的公交优先控制技术与传统的信号交叉口公交优先控制技术进行了对比,研究结果指出了新公交优先控制技术的优势所在,适用环境以及应用前景.     

考虑交叉口负面影响的有轨电车时刻表优化

现代有轨电车运行过程中,交叉口公交信号优先策略能够保证列车顺利通过交叉口,但会对交叉口其它社会车辆产生负面影响.本文考虑信号优先策略对交叉口产生的负面影响,提出了综合优化列车旅行时间和交叉口负面影响的有轨电车时刻表优化模型,针对模型的非线性特点,设计模拟退火算法和基于事件驱动的仿真法相结合的组合算法进行求解.以沈阳浑南现代有轨电车5号线为实例,结果表明,模型求解的时刻表方案相对于总旅行时间最小的时刻表方案,其旅行时间增加了1.2%,但交叉口的负面影响费用相对减少了66.4%.由此说明,本文提出的现在有轨电车时刻表优化方法,在保证列车旅行时间尽量小的同时极大降低了对交叉口社会车辆的负面影响.     

考虑公交优先的城市交叉口遗传算法信号配时研究

对设置公交专用进口道的城市交叉口信号配时作了研究.考虑公交优先,并从我国城市交叉口的交通特征出发,构造了多目标规划函数:一是使公交总延误最小,二是使一般小汽车交通各相饱和度之间的均方差最小.对于多目标规划,采用功效系数法建立目标评价函数.并利用遗传算法对函数进行优化求解得到信号配时方案.通过仿真实例说明了函数构造及求解的过程.     

基于信号配时优化的路网运行效益仿真评价

结合Synchro和Q-paramics实现了区域路网的多介信号控制交叉口配时协调优化及运行效益评价.选择长春市典型交通拥堵区域作为研究对象,分析现有的信号配时存在的问题;采用Synhro信号配时优化软件建立仿真路网,并对区域内主要信号交叉口的配时情况进行协调优化;选择描述交叉口机动车运行状态变化的控制延误、停车次数、95％排队长度三个参数评价了15个信号交叉口入口配时优化后的交通运行状态变化,并结合Q-paramics交通仿真软件对比信号配时优化前后的区域总体交通运行情况;结果表明信号配时优化可以改善主要交叉口入口的运行状况,并提高区域路网机动车14％以上的运行速度,并可以降低25％以上的延误时间.研究证明在协调区域交叉口信号配时状况的基础上对其整体优化,可以在不改变现有交通基础设施的基础上提高区域交通流的运行效率.     

综合环境因素及延误的信号配时优化仿真研究

提出了综合考虑环境因素及延误的交叉口信号配时优化方法;选择遗传算法作为优化工具,建立了以减少机动车尾气排放及交叉口平均延误为总目标,以信号周期时长和各相位有效绿灯时间为优化参数的信号配时优化模型,并利用微观仿真模型VISSIM及MATALAB、Visual Basic 6.0编程语言,开发了相应的算法程序;最后针对实际案例进行了仿真分析,验证了方法的合理性和可行性.     

公交优先的信号控制策略研究

研究了公交优先信号控制策略,模拟路边建立公交车辆检测器的情况下,不同交通流量和公交车发车间隔的最优控制策略,研究发现：当交通流量小于300辆／h．车道时,公交优先信号控制策略能显著地减少乘客的延误时间,而当交通流量达到500辆／h．车道时,即使有公交优先控制策略,而无公交专用道路,也不能有效减少乘客的延误时间,模拟实验的结果是：找到了使公交优先信号控制有效的交通流量和公交车发车间隔的阈值。     

交叉口交通信号灯的模糊控制及优化研究

针对城市单交叉口的交通信号控制问题,提出一种交通灯信号的模糊控制方法。该方法基于四相位定相序对单交叉口交通灯进行控制,模糊控制系统输入为车辆排队数和车辆到达率,输出为当前绿灯相位的绿灯延长时间。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化模糊控制系统的模糊规则和隶属度函数,提升模糊控制系统性能。利用Sumo(Simulation of Urban Mobility)仿真软件,实现了该模糊控制方法。将Sumo自带的控制方法、模糊控制方法、以及基于GA的模糊控制方法进行仿真对比。结果表明,基于GA的模糊控制方法能有效减少车辆的平均延误时间,提高了交叉口的通行能力。     

城市单交叉口信号多相位自适应控制模型

针对交通系统的动态性和随机性,提出了信号交叉口的自适应控制模型.充分考虑了转弯比例的时变性以及车道分配的时变性,给出一种交叉口随机动态模型.将强化学习(RL)引入到交通信号系统中,针对交通网络的交通流及信号特征,建立了RL的状态空间、动作空间和回报函数,以最小化交叉口的排队车辆数为目标,实施对交通信号的优化控制.在不同的交通环境设定下,对典型的十字交叉口进行仿真试验,将RL控制方法同传统的定时控制和感应控制进行了对比.结果表明,RL控制器具有很强的学习能力,对于交通环境的突然变化仍可以保持较高的控制效率.     

矩阵变换器网侧相位无误差跟踪方法仿真研究

双级矩阵变换器(TSMC)因为换流相对简单,便于控制而成为当今研究的热点。在矩阵变换器整流级的控制中,电网相位的获取十分关键,在电网平衡时传统矩阵变换器是基于过零点检测进行相位获取。但是输入电压会出现波动、谐波、不平衡等干扰。这种非理想条件下,怎样实现电网相位的无误差跟踪便成为解决问题的关键。提出将改进的锁相环技术应用于输入三相电网电压的相位跟踪中,这是一种软件的锁相环技术,将改进的锁相环技术结合对称分量法应用于三相锁相环系统中,可以排除网侧输入电压的干扰,实现相位的无差跟踪。最后通过在MATLAB中搭建仿真模型,仿真结果证明这一方法可以很好的解决网侧输入不理想的问题。     

基于OpenGL的机器人虚拟漫游系统开发

基于OpenGL图形库具有的强大三维渲染能力，开发了一个机器人虚拟漫游环境，提出了一种基于PC的机器人虚拟漫游框架，重点描述了建立三维场景及漫游系统中观察者与机器人的位置控制方法，实现了观察者与机器人的三种不同相对运动状态。实验结果表明，该系统取得了良好的仿真效果。     

基于DDS的混沌调相信号生成方案

针对现代雷达信号所应具备的特性,提出了基于直接数字合成技术(DDS)的混沌调相信号和混沌二相编码信号生成方案。该方案利用直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术,将混沌序列作为相位控制字的输入,可得到混沌调相信号和混沌二相编码信号。通过宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析,仿真试验证明了该算法的有效性。     

基于网格的HLA/RTI仿真系统互联与资源共享

基于网格技术支撑复杂系统协同建模/仿真过程中的系统建模和仿真运行两个不同阶段,以实现仿真资源的安全共享与重用、协同互操作及优化调度运行。在仿真运行阶段,根据仿真系统特点、实时性要求等级以及资源共享需求的不同,提出采用基于网格的运行控制及信息发布、基于Grid/Web服务的仿真系统互联以及基于网格的联邦成员模型共享与动态组装三种不同的互联与运行模式,并对每种模式适用的应用类型、系统实现体系结构以及关键技术进行了研究与实现。     

分数阶混沌系统的仿真方法研究

针对分数阶混沌系统的理论分析比较烦琐,基于分数阶混沌系统常用的频域和时域两种分析方法,研究了,分数阶混沌系统的动态仿真、电路仿其和数值仿真3种仿真方法。利用分数阶积分算子的频域描述函数,设计了分数阶积分算子的动态仿真模块和等效电路模块,通过分数阶混沌系统动态仿真和电路仿真,可实时地观察系统变量的演化规律;采用分数阶微分算子的Adams．Bashforth-Moulton预估校正算法,实现了分数盼琨沌系统的数值仿真,利用仿真输出数据可分析分数阶混沌系统的动力学特性。分数阶非耗散Lorenz混沌系统仿真实例证明了这3种仿真方法的有效性。     

考虑轨迹安全的超快速交会逼近策略与控制

研究了考虑航天器交会逼近轨迹安全的超快速逼近策略和轨道控制方法。在超快速逼近方面,为了解决超快速逼近和轨迹被动安全的矛盾,提出瞄准偏置点概念。交会逼近时追踪航天器先以被动安全速度向瞄准偏置点快速逼近,再由瞄准偏置点向终端瞄准点逼近。在轨道控制方面,将超快速逼近过程中分别设计解耦后三通道的模糊控制器,对轨道各方向进行独立控制。仿真结果表明,在保证交会逼近过程安全性和逼近终端精度的前提下,文中方法不仅可以适应初始速度较大约束,而且可将交会逼近时间减少为传统逼近方法的20%。     

航天仿真技术的现状及展望

航天仿真是系统仿真技术与航天工程相结合的产物。本文综述了航天仿真技术的发展历程,介绍了卫星在轨运动的可视交互仿真、多星管理的分布交互仿真、空间飞船任务的虚拟现实仿真等几个方面的最新动向,并提出了关于测发系统仿真、航天仿真的集成与智能化、虚拟现实与遥科学相结合的双回路实验框架等的几点思考。     

Active disturbance rejection control for PMLM servo system in CNC machining

Uncertain friction is a key factor that influences the accuracy of servo system in CNC machine. In this paper, based on the principle of Active Disturbance Rejection Control (ADRC), a control method is proposed, where both the extended state observer (ESO) and the reduced order extended state observer (RESO) are used to estimate and compensate for the disturbance. The authors prove that both approaches ensure high accuracy in theory, and give the criterion for parameters selection. The authors also prove that ADRC with RESO performs better than that with ESO both in disturbance estimation and tracking error. The simulation results on CNC machine show the effectiveness and feasibility of our control approaches.     

基于关联计算的相控阵雷达前视成像技术

基于关联计算成像原理, 提出一种适用于相控阵雷达的前视成像技术, 其随机移相是由配置二维相控阵雷达来实现的.为了模拟经典量子关联成像中的随机涨落光场以实现测量的不相关性, 需要控制二维相控阵辐射出的波前呈现随机幅相波动特性, 再结合压缩感知(compressive sensing, CS)的模型框架与稀疏贝叶斯学习(sparse Bayesian learning, SBL)算法解决关联耦合问题以实现目标场景的方向维和俯仰维超分辨成像。甚至可以在不需要雷达与目标相对运动的情况下, 结合宽带信号体制实现雷达前视超分辨三维成像。仿真实验和实测数据验证了其原理的正确性和算法的有效性。     

一种基于通行需求度的单交叉口模糊控制算法

针对城市交通拥挤问题，提出一种根据通行需求度确定通行相位和通行时间的、可变相序的单交叉口模糊控制算法。仿真结果表明，在不同交叉口结构形式、不同相位构成和不同车流量组合的各种情况下，该方法均表现出良好的控制效果，是解决城市交通拥挤问题的有效途径。