地铁车辆安全疏散性能的仿真研究

从正在运行的北京地铁某型号车辆的空间布局特点出发,在现有的元胞自动机模型和行人流模型基础上,运用人员动态调整自身速度、动态调整自身运动方向等技术,建立了一种基于车辆环境约束以及人员行为特性的元胞自动机模型,该模型具有人员速度可变、能复现人员自组织现象的特点。论文以北京地铁某型号车辆为仿真对象,对车辆不同布局对车辆人员安全疏散性能的影响进行了计算机仿真并加以分析,提出改进建议。     

一种基于路网网格化的微观交通仿真模型

针对采用元胞自动机进行微观交通仿真空间分辨率较差的特点,提出了一种基于道路路网网格的微观交通仿真模型.通过在仿真前或者仿真期间设定一维车道和二维路口网格的大小,对道路路网进行不同空间分辨率的分割,但在仿真车辆运动模型方面,仍采用元胞自动机模型进行仿真.这样既保留了元胞自动机进行交通仿真的优点,又克服了该方法在空间分辨率较差方面的缺点.文中还通过仿真实验,对一维路网网格和二维路网网格大小的设置对仿真结果的影响进行了分析.分析的结果表明：不同的仿真空间分辨率对车辆的平均速度和车道/路口占有率有较大的影响,但对流量的影响不显著.     

考虑公交车辆影响的城市交通流元胞自动机模型

城市道路上的车流主要是公交车和小汽车混合流,而一般交通流理论都是以小汽车流为对象进行研究和建模。在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,提出了一种考虑公交车辆影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制,引入了公交车辆,设定了公交车停靠站、改进了车辆变换车道规则,小汽车与公交车不仅最大速度不同,而且车辆运行中占用元胞点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,再现了传统交通流三参数之间的关系,发现纯小车流与考虑公交车流相比阻塞项更为明显和规律,只要在车流中存在公交车,整个车流的流量和速度就会受到较大的影响。为进一步更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

带时间窗可回程取货车辆路径问题的元胞鱼群算法

在研究带时间窗可回程取货车辆路径问题数据模型的基础上,将人工鱼群算法的仿生学原理与元胞自动机的邻域邻域模型和状态迁移规则相结合设计了元胞鱼群算法.算法通过在每次迭代后进行元胞空间的信息交换,并利用交换序方法对鱼群算法进行重构,改善了对解空间的搜索性能.仿真实验结果表明,元胞鱼群算法有良好的寻优能力,具有一定的工程应用价值.     

基于CA模型的中小学放学门口道路交通仿真

研究基于元胞自动机模型的中小学放学期间学校门口道路交通流仿真问题.在STNS(symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg)模型的基础上,建立一个受中小学放学影响下学校门口道路交织区段的元胞自动机模型,对放学期间的道路交通流特性进行了仿真,对驾私家车接学生和乘校车学生比例、学校错峰放学对道路交通流的影响进行了仿算实验分析.结果表明减少私家车接学生比例、增加乘校车学生比例、选择合适的错峰放学时间,可在保证交通安全的前提下达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间从而提高道路实际通行能力的目的,证明了该仿真模型的正确性.     

超速行为对交通流扰动影响的仿真研究

超速行驶是引起交通事故的主要原因之一,会造成巨大的人员与财产损失,基于元胞自动机对高速公路上的超速行为进行了研究.首先详尽分析了超速行驶特性,然后在现有的元胞自动机交通流模型基础上,构造了符合超速车辆特性的行驶规则,使之成为更符合现实道路状况的元胞自动机模型.该模型中的多种类型个体间交织影响,再现了现实交通流的非线性特点.运用新模型进行数值模拟仿真,发现超速行为将会降低交通流的平均速度,并且最终危害交通流的系统安全.     

基于弹性安全换道间距的元胞自动机交通流模型

实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究;结合现实提出的弹的安全换道间距规则,在改进前人模型仿真质量的同时,也提高了车辆的换道频率。模拟结果显示较以前模型,提出的元胞自动机模型将可改善道路的通行能力、提高道路资源的利用效率。     

局部车道缩减的双车道元胞自动机交通流模型研究

针对道路使用过程中可能发生的意外,考虑双车道有一条车道出现局部维护,车辆需要绕行的情况,在一维对称双车道元胞自动机模型的基础上,建立一种有局部车道缩减的双车道元胞自动机模型,结合实际交通情况给出计算机数值仿真的流量-密度图,分析受堵车道上的交通状况,并给出受堵车道的时空斑图。数值仿真结果显示,对于不同的延迟概率,整个路段都有相应的瓶颈流量,对受堵车道上的换道规则的调整有助于增加该车道上的换道车辆数,减少车辆的滞留。     

信号控制交叉口交通行为的简单二维元胞传输模型

一维元胞传输模型无法描述多相位信号控制交叉口上不同方向车辆排队的形成与消散过程,本文建立适用于多相位信号控制交叉口的简单二维元胞传输模型.提出交叉口和连线的简单二维元胞表示方案从微观层面描述交叉口进口道上不同方向的车辆排队,基于Daganzo的元胞传输模型建立简单二维元胞传输模型描述交通流在路段和交叉口上的运行与演化规律.在此基础上,在元胞层面建立信号控制方案评价指标的实时估计模型.算例分析表明,二维元胞表示方案优于一维元胞表示方案,简单二维元胞传输模型的估计精度高于一维元胞传输模型,并且简单二维传输模型能够适用于过饱和交通流.本文建立的简单二维元胞传输模型可用于路网信号控制方案的微观评价.     

基于Agent和元胞的火灾逃生仿真模型应用研究

在分析传统离散元胞模型和Agent-based仿真模型的基础上,针对其不足进行了改进,提出了一种新的仿真模型,并利用该模型对火灾现场的逃生人流进行了仿真,为车站、广场的设计提供决策依据.该模型是对离散元胞模型和Agent-based模型的综合,它在充分考虑逃生人员的个体差异外,给出了人员的移动方向和速度的连续性方程,该方程反映了个人判断能力、移动能力、从众心理、邻域内人员的行为、人员密度、周围的客观环境等因素对其行动的影响,较为真实地反映了火灾中人的逃生行为.论文最后介绍了该模型的实现算法和仿真结果.     

基于SIMULINK的柴油发电机起动过程仿真研究

针对柴油发电机的压缩空气起动过程,给出了压缩空气起动装置数学模型,提出了新的系统仿真模型.利用Simulink提供的模块构造仿真模型,并进行了计算机仿真,给出了起动过程的转速、机械功率和柴油发电机端电压的仿真曲线.仿真结果符合实际起动的情况,同时也验证了所建模型的正确性.     

分散型可再生能源技术扩散中的收入效应研究

阻碍分散型可再生能源技术扩散的重要因素是其较高的采用成本,而随着居民收入水平的逐步增加,对这种新能 源技术的采用行为也越来越普遍.基于元胞自动机技术,考虑到绝对收入水平和相对收入水平对居民采用行为的影响 机制,将元胞划分为潜在者、等待者和采用者三种状态并定义了相互间的转化概率,建立了收入影响下的分散型可再 生能源技术扩散模型.通过与太阳能热水器扩散数据的对比证明了模型的合理性,仿真分析表明,相对收入系数与等待元 胞转化概率成反比,与采用元胞转化概率成正比,潜在者相对收入系数变动的边际贡献小于等待者;此外,研究还发 现采用示范效应和收入敏感度是在特定收入范围内而非收入最大值区域是最优的,初始采用元胞收入水平高低对 扩散进程没有显著的促进作用.这些结论对可再生能源技术推广和企业市场营销决策都有着积极的借鉴意义.     

基于元胞自动机的微观城市道路混合交通仿真

介绍了现有交通仿真软件相对于国内路况存在的很多不足，如缺少自行车、行人的模拟等，结合原有的交通仿真模型和我国自行车／行人交通特性建立了新的混合交通流微观仿真模型，并给出了混合交通流仿真的实现思想。新的仿真系统原型以元胞自动机模型为基础，同时定义了符合国内道路状况的元胞自动机规则。最后，给出了该交通仿真系统原型的实现结果和结论。     

改进点格自动机交通网络模型及交通系统自组织现象的研究

基于点格自动机的原理,提出一种比较切合实际的改进点格自动机交通网络模型。该模型把交通网络分为“道路”和“路口”。用队列来模拟“车流”,车辆密度分为三档。在此模型基础上,研究了不同情况下交通系统中的自组织现象。理论上分析了自组织形成的动态过程。并进行计算机仿真     

云相似度的概念跃升间接计算方法

针对现有云模型相似性度量方法结果不稳定以及区分度不高的问题,提出一种云相似度的概念跃升间接计算方法,以表征云相似性的期望曲线相交区域为切入点,将其面积的计算转移至更高层次概念上,实现原相交区域代表概念比重的等价转换。讨论了期望曲线交点数目及位置的不同情形,并给出相应的判别规则;在此基础上,通过计算截断熵获得综合云,实现概念的跃升;以综合云与各基础云的期望曲线相交面积作为相似性的新度量标准,给出了相似度的间接计算公式。通过设计的仿真算例以及具体应用的实验结果,验证了该方法的有效性和普适性。     

节点干预对无尺度细胞信号转导网络的影响

在数学建模的基础上研究了无尺度细胞信号转导网络的拓扑结构属性及节点干预对信号网络的影响。结果表明不同类型节点干扰所导致的网络紊乱的范围和程度具有明显的差异。此研究不仅对于认识和理解细胞信号系统复杂性、结构与功能的关系具有重要意义,而且也为复杂系统的研究提供了一种新思路。     

基于体积分布特征匹配的三维实体网格模型检索

在分析三维网格数据结构的基础上,提出一种基于特定轴向上体积分布特征的三维网格模型检索方法。该方法首先运用主元分析法确定模型的主轴方向,并将模型旋转至特定势态,再以一组等距的平行平面从三个主轴方向对模型进行剖分处理,并计算相应截面多边形的面积,进而得到模型沿不同轴向的体积分布数据,该数据描述了三维模型的几何特征。通过对模型体积分布特征数据进行建库和匹配,可计算出任意两个模型的相似性度量,从而实现了三维网格模型的数据库检索。实验表明,该方法程序运行稳定、快速,可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。     

电梯系统机电耦合模型仿真研究

导出了电梯机械系统与电机之间的机电耦合方程,建立整个电梯系统的仿真模型。将电磁转矩和钢丝绳的弹性系数以变量的形式引入到模型中,对建立的模型分别在空载和额定载荷下轿厢上行、下行运行情况进行仿真,结果与电梯调速电机工作特性相吻合,并得出电流控制逆变器模块和曳引轮两侧的重力差对电磁转矩和轿厢加速度的变化曲线产生影响。同时仿真了系统参数变化时性能的变化情况,据此提出改进方法。模型可为电梯系统的总体方案设计提供可靠依据,提高新产品设计开发效率。     

两因子常见利率模型在上交所债券市场的实证分析

以上交所债券价格隐含的利率期限结构从1996-03～2003-02的周样本数据作为分析对象,实证研究了常见的利率模型:Vasicek模型、CIR模型、仿射模型、广义高斯仿射模型,利用卡尔曼滤波法,估计了连续时间两因子利率模型。从模型给出的利率与实际观测到的利率的平均绝对误差来看,这些模型可以较好地描写利率期限结构的横截面特征,广义高斯仿射模型最好,仿射模型次之,CIR模型与Vasicek模型难分高下。但模型对各年期利率的预测误差表现出一定的序列相关性,说明这些模型不能够很好地描述利率期限结构的时间序列特征。