基于异质元胞自动机的SARS传播

结合SARS传播的特点,建立了一个SARS传播元胞自动机模型,把人群分为五类:易感者、发病者、疑似患者、确诊患者和因病死亡者。由于考虑了不同个体在传染性、对疾病抵抗能力等方面的差异,因而这一模型是异质的。利用该模型模拟了隔离延迟时间、隔离力度和超级传播者对疾病传播的影响,有助于从微观个体相互作用的角度解释、预测疫情的发展趋势,以及政府对疫情干预措施的效果。     

基于元胞自动机的组织内H1N1传播仿真研究

实体组织内H1N1传播的防控对于整个社会的H1N1防控有重要的作用,研究一个组织内H1N1的传播防控对于防控类似的疾病传播有重要的参考价值。文中根据组织内人群之间的关联特性,构造互传播群,基于元胞自动机的基本原理,设定了元胞自动机的演化规则,实现了组织内H1N1传播的元胞自动机仿真。通过实验收集了H1N1仿真传播的数据,描述了H1N1传播的数据特性。研究结果表明,H1N1的传播强度和组织内的人员活动以及及时施措关系密切。

Abstract：

The prevention and control on H1N1 spread within an organization is important for the whole society.And the study on the prevention and control on H1N1 spread acted an important role on the reference about the prevention and control on the similar disease.The inter-transmission-group was structured,according to the relationship within an organization.The cellular automata evolution rules was set based on the basic cellular automata principle,and then,the cellular automata simulation was implemented within an organization.The data on the H1N1 spread simulation was collected through experiments,and then the characteristics data on H1N1 spread was described.The H1N1 spread intensity is related with personnel activities within an organization,and timely measures with it.     

基于元胞自动机的交通模型综述

对基于元胞自动机的交通模型进行综述，将其分为单车道模型、多车道模型和城市交通模型三类。NaSch模型是最重要的单车道模型，经过改进能够再现许多重要的交通流特性。换道是多车道模型的核心。围绕着动机产生和安全要求提出了多种换道规则，最近的模型能够再现密度反转等异常现象。城市交通模型从系统角度研究了网络交通流的相变规律，近期出现了网络模型与多车道模型相结合的趋势。以TRANSIMS为代表的微观仿真平台在大规模路网中得到了成功应用。然而CA交通模型在方法论上存在不足。一些实证规律未能再现，其实际应用也较少。     

基于元胞自动机的地铁火灾疏散动态分析

在元胞自动机基本模型基础上,结合地铁人员疏散特征,开发一种扩展元胞自动机模型。模型采用危险度的概念来反映人员对地理位置的认识,以及火情对主观选择的影响作用,并引入附加危险度来实现人与人,人与障碍物之间的摩擦和排斥效应,该附加危险度随乘客运动实时调整。根据人行特征,采用八方向运动规则,结合人员密度确定乘客疏散速度,体现快即是慢的疏散规律。通过站台和站厅两幅总危险度图的布置,模拟整个地铁建筑中人员的逃生过程,以广州地铁二号线某中间站为例,分析了乘客高峰期和非乘客高峰期,以及地铁环境正常运行状态和火灾紧急运行状态下的疏散动态特征。仿真结果显示进入紧急模式下,即使乘客满员,楼梯和闸机的疏散能力能够满足地铁疏散要求。当预警滞后或控制不动作时,逃生所需时间有明显增加,整个疏散通道上,楼梯和站厅检票闸机处形成两处瓶颈,而且闸机疏散能力明显不足。     

基于元胞自动机的云层实时模拟

云层的实时模拟是构造真实的虚拟自然环境的重要组成部分.然而,外观形状的不规则性和物理形成过程的复杂性增加了云层实时模拟的难度.在分析和研究现有云层建模和渲染方法的基础上,提出了一种基于元胞自动机的云层实时模拟方法,该方法的核心是采用元胞自动机理论对云层建模,使用风力函数对云进行控制;综合单散射和多重散射的方法构造云的光照模型;利用连续帧之间的相关性实现基于视点变换的云层实时渲染, 并利用Murakami的元球方法计算云的密度分布.实践证明该方法可以实时模拟具有较强真实感的云层.     

基于元胞自动机的创新扩散模型综述

元胞自动机（CA）是一种微观仿真模型，通过在微观层面上模拟个体行为和属性，自底向上地构建模型．更符合创新采纳的真实过程．是研究创新扩散的一种重要方法，CA模型应用于创新扩散已有十多年的时间．但至今仍然缺乏一个统一的研究体系．尚未见有相关的总结性文章发表。本文对这些模型进行综述性研究．旨在找出其中的内在联系．给出一个该领域的研究分析框架。首先从介绍CA入手，用一个具体的扩散模型说明了CA各要素的定义；接下来借鉴Mahaian对数学模型的分类方法将CA模型分为基本模型和扩展模型，并分别对这两类模型进行综述性研究；最后对当前研究的优势和不足分别进行了讨论。     

元胞自动机舆论模型中人员移动对传播的影响

为了研究舆论系统中人员的移动以及存在态度坚定者的因素对舆论形成和演化的影响,建立了相应的元胞自动机舆论模型．在假设人员态度的改变方式遵守少数服从多数的规则下,通过计算机模拟给出了二维四方格子两种影响领域(5邻居、9邻居)在周期性边界条件下的舆论传播行为．模拟给出了模型的演化趋势,以及在不同赞成率的随机初始状态中,模型演化随立场坚定者密度变化的行为．结果表明人员的移动将加快舆论的形成．     

基于元胞自动机的智能疏散模型的仿真研究

本文结合元胞自动机对信息表达和机器人对行为表达的优势,将疏散个体看成是具有分析决策能力的智能体,采用模块化结构构建了基于元胞自动机的智能决策模型.通过疏散时间模型、方向选择模型、通道吸引力模型等模块的组合,实现对复杂疏散行为的描述.将模型用于对大型超市疏散过程的描述,模拟仿真和数据分析的结果表明本文所构建的模型能够对个体及群体疏散行为进行逼真的描述,进而说明模型是有效的.     

基于元胞自动机的道路交通堵塞仿真研究

意外交通事件的发生会干扰正常的交通流秩序,甚至引起交通堵塞。建立交通意外事件影响下的交通流仿真模型,将能有效地对拥堵传播控制进行研究。对堵塞车流中车辆个体的行为特征进行了详尽分析后,通过设置＂挤车变道＂规则对现有的元胞自动机模型进行了改进,建立起一种适合描述交通堵塞传播的元胞自动机模型。该模型能够较为准确地模拟出堵塞交通流的时空传播过程。最后,利用本模型探索了主要交通流参数对堵塞传播的影响规律。

Abstract：

Traffic incidents will reduce the traffic capacity,and even cause the traffic congestion. So building an effective simulation model is necessary to study the rules of congestion＇s propagating. The behavioral characteristics of individual vehicles in the traffic jam are different from others,but the current traffic CA （cellular automaton） models neglect those differences. The differences were taken into account by introducing some new rules into the old CA model. With the new CA model,the process of traffic congestion＇s propagating could be simulated correctly. Lastly,the relationships between congestion＇s propagating and some traffic parameters were explored by this model.     

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。     

非对称异性人口的HIV/AIDS流行病模型的平衡点的存在性和稳定性

主要讨论非对称异性人口的 HIV/AIDS流行病模型的平衡点的存在性 ,并给出其稳定的条件.     

异性人口的HIV/AIDS流行病模型的分岔

在异性人口中HIV的传播对HIV／AIDS流行病产生了极大的影响，这一事实早已被人们所认识。本文通过异性人口的HIV／AIDS流行病的非对称模型的分岔问题的讨论，给出了这个模型的实际定义与解释，并运用中心流行定理及其计算方法得到，在这个模型的疾病消除平衡点处出现静态分岔，且它的分岔的余维数等于一。由此得到这个系统是结构不稳定的，因此社会环境的改变对疾病控制也起着重要作用。     

传染病时空传播的多智能体仿真研究

提出基于多智能体系统的传染病时空传播仿真模型,并在Swarm平台上模拟流感的时空传播过程.模型主要由智能体属性规则的定义、移动规则、邻域和状态转换规则等几部分组成,其中如何确定智能体间的状态转换规则是模型的核心.模型考虑了易感者智能体对感染的"记忆"能力以及感染剂量随时间的衰减效应,并引入个体间的空间距离指数参数,从时空两方面研究传染病的传播特征.     

新冠肺炎疫情传播建模分析与预测

对武汉封城前后的新冠肺炎疫情传播进行建模分析。在对疫情数据预处理的基础上,在控制阶段运用经典的SIR模型和差分递推方法分析和预测疫情,理论值和实测值吻合较好。在自由传播阶段运用Logistic模型,比较分析提前五天或延后五天的疫情数据与实测数据,说明及时采取防疫措施的重要性。模型对相关地区的疾病传播分析具有普遍适用性。     

EXISTENCE AND UNIQUENESS OF ENDEMIC STATES FOR THE AGE-STRUCTURED SEIR EPIDEMIC MODEL

An age-structured SEIR epidemic model of a vertically as well as horizontally transmitteddisease is investigated.Threshold results for the existence of endemic states are established for mostcases.Under certain conditions,uniqueness is also shown.Threshold used are explicitly computablein term of demographic and epidemiological parameters of the model.     

城市疫情传播和复工强度建模及相关性分析

以多源大数据为基础构建模型,分析全国34个典型城市因疫情导致的人口迁徙变化和人力缺口,并通过迁徙基数推算其他各城市的复工强度。仿真结果证明SEIR仓室模型能够较好地模拟此次疫情发展趋势,利用其估计各城市内部新型冠状病毒感染肺炎的基本再生数,结合人力缺口对复工强度进行回顾性的矩阵分析,以总结我国此次抗疫经验。相关性分析阶段对K-means无监督聚类后的城市集群进行回归分析,结果表明对于大部分城市而言,复工强度的大小与其人力缺口、基本再生数以及人均GDP水平有明显的相关关系。     

传统活性污泥法曝气池的细胞自动机模型

从活性污泥系统的复杂性及其生物学信息出发,结合传统活性污泥法的工艺特点,利用二维细胞自动机模拟曝气池内一个竖截面沿池长方向的演化过程,从而模拟出传统活性污泥法曝气池的污水处理过程。利用实际参数进行仿真实验,结果表明该细胞自动机模型能复现曝气池微生物复杂的生长代谢过程,描绘出有机物的降解过程和活性污泥的生长状况,实现了传统活性污泥法曝气池内污水处理过程的动态可视化,直观刻画了活性污泥系统的多样性、随机性、不确定性、强非线性等复杂系统的特征。最后,对所建模型的应用进行了分析。     

基于SEIiRD模型的COVID-19传播及防控仿真研究

随着新冠肺炎疫情在全世界各地传播,通过对其数据和传播机理的分析,已有SEIRD模型的基础上构建SEI_iRD模型,将感染人群分为无症状感染者、轻症感染者、重症感染者和危重症感染者,分析不同感染人群的传播率对疫情发展的影响。在拟合现实数据的基础上进行仿真实验,研究发现影响疫情发展的主要感染人群是无症状感染者和轻症感染者。在此基础上进一步分析了不同的无症状和轻症感染者的传播速率所造成感染人数和死亡人数的变化情况。针对介入干预时间对感染人数和死亡人数的影响进行了仿真分析。实验结果表明该模型能有效模拟新冠肺炎疫情传播规律,有助于防控职能部门实施相应的疫情防控策略提供决策支持。     

序批式活性污泥法反应池的细胞自动机模型

根据活性污泥法的去污机理和细胞自动机的特征,结合序批式反应池的特点,建立了序批式反应池的细胞自动机模型,并利用实际参数进行仿真实验.结果表明该模型能够描述出污水中有机物被吸附再被降解的过程和微生物的生长、繁殖及死亡等过程,从而描绘了有机物的去除过程和活性污泥的生长过程曲线,实现了污水处理过程的可视化,为复杂系统控制奠定基础.最后,分析了该模型的应用情况.     

Existence of Positive Periodic Solutions for the SIV Epidemic Model with Impulsive Vaccination and Infection-Age

In this paper, we discuss the SIV epidemic model with impulsive vaccination and infection-age. Bifurcation theory and Lyapunov-Schmidt series expansion are used to show the existence of the positive periodic solutions under some conditions.