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。     

信息战战争系统建模与仿真研究

战争系统特别是信息战战争系统是典型非线性复杂巨系统之一，一般理论和方法很难有效达成历史战争重现与未来战争预见的双重目的。现代建模与仿真方法融合逻辑演绎及信息技术优势，是研究战争系统行之有效的方法。对国内外信息战战争系统建模与仿真理论及技术发展现状进行了总结，分析了现代战争系统建模与仿真功能需求，归纳了信息战战争系统建模与仿真的基本过程和一般方法。为该领域特定问题研究提供一定的理论依据和技术支持。     

基于COVID-19传播特性的传染病模型的构建与研究

为了更好地揭示新冠肺炎(COVID-19)的传播机理,通过分析新冠病毒(2019-nCoV)的传播特性,考虑隐性潜伏者的自愈以及潜伏者的提前隔离,引入“入院隔离状态”,“隐性治愈状态”,考虑防控强度的变化,引入“发病状态”,提出了SEAIHR动力学模型。利用真实疫情数据,考虑不同阶段参数的变化,进行了多模型对比试验。实验结果表明,SEAIHR模型拟合和预测精度有明显提升,较经典模型在疫情前中期降低了34.4%～72.8%拟合误差,为疫情防控提供了参考与指导。     

多级缸起竖系统运动过程的建模与仿真

讨论了含多级油缸起竖液压系统的特点，运用多体系统动力学理论分析了起竖系统的多刚体模型，采用“分离-碰撞”两状态模型和非线性弹簧-阻尼力函数对活塞杆间的碰撞过程进行等效，建立了考虑碰撞的起竖多刚体系统动力学模型，对多级油缸的运动过程进行了仿真。仿真结果表明多级缸活塞杆运动过程中的碰撞是影响大型装置起竖过程平稳性的主要因素，模型和仿真结果可用于快速起竖系统的设计。     

基于演化的复杂系统建模与仿真研究

系统仿真技术正面临着新的挑战，即：如何建立基于演化的复杂系统动力学的建模与仿真方法学。本文讨论和综述了这一领域目前的工作和发展，主要内容包括：复杂性问题的提出；主要命题；复杂系统的动力学特征；复杂系统建模与仿真的理论研究、方法和软件。     

三轴仿真转台的建模与仿真

在分析三轴仿真转台机械装置动能的基础上,利用力学拉格朗日方程推导出较准确的运动方程。利用电机和阀控液压马达的方程式,给出三轴转台系统的微分方程,利用MATLAB进行数学仿真。此数学模型可作为设计和调试三轴仿真转台控制器的基础。     

城市应急资源调度系统建模与仿真

突发事件发生时,应急资源的合理调度问题尤为重要。如何解决单一城市应急资源供应不足,如何将更多的资源进行整合,选择哪些救援点进行救援,什么时候进行救援,这些都是需要讨论的问题。通过建立虚拟协调中心,将分布式系统的理论应用到整合城市之间应急资源的协同调度管理中,从应急系统成本费用和因施救不及时造成损失的双重角度考虑,将救援成本最小和出救点数量最少作为应急优化目标,建立了针对多救援点事故灾害下的应急资源调度模型,并对资源的动态调度模型及协同过程进行仿真与研究分析。     

直升机旋翼系统仿真建模研究

以某型直升机飞行模拟器为背景,阐述了如何建立直升机旋翼系统的仿真数学模型.运用旋翼的空气动力学理论,分析了其中的技术要点,有针对性地讨论并设计了一种旋翼系统仿真模型的建模方法,其中根据直升机模拟器飞行动力学仿真的需要对旋翼系统模型进行了适当简化,降低了模型的复杂性.仿真结果表明该模型能够较逼真地模拟直升机的动态特性,实际应用效果验证了所述理论及方法的有效性.     

建模与仿真确认框架

确认是建模与仿真校核、验证和确认(Verification,Validation and Accreditation,VV&A)的一个重要组成部分。随着建模与仿真复杂度的增加,传统的确认方法已经不能满足建模与仿真VV&A的需要。介绍了现有的确认概念,分析了建模与仿真的确认框架,重点阐述了确认框架中的一个重要步骤,即可接受性评估阶段的评估指标和评估方法。     

作战系统仿真中的雷达建模与仿真研究

以舰艇防空作战中雷达单元的仿真为背景，按照搜索雷达和精跟踪雷达的功能及工作流程，将作战系统中的雷达仿真分成目标探测、捕获、非精确跟踪及精确跟踪等步骤，对各个步骤中需完成的工作进行了较为完整的介绍，并给出了相关流程图。     

磁轴承柔性转子系统动力特性建模与优化仿真

建立了电磁轴承柔性有质转子系统计入陀螺、阻尼、轴－径向动力耦合及机械－电磁－控制系统耦合等影响的动力特性分析计算数学模型，导出了多变量控制系统的标准化系统矩阵向量方程。以系统仿真响应为目标，通过复合寻优方法实现了系统最佳工作区（点）的求解。对优化仿真结果与试验现场调试结果进行了对比分析。     

疫情事件下多灾点应急资源最优化配置研究

新冠疫情的爆发,使许多地区成为灾区,为了及时对灾区进行救援,灾后应急资源精准供给成为保障灾区人民安全的首要因素。本文利用SEIR预测决策时刻各灾区感染人数,由此计算灾区紧迫程度权重与物资需求量。基于紧迫程度构建以灾民满意度最大化、总成本最小化和考虑分配公平的应急资源调度多目标优化模型。提出多目标人工蜂群算法。针对人工蜂群算法易早熟等缺点,利用动态参数思想与Pareto解集来定义新的蜂群位置更新公式,利用教学优化思想对蜂群位置进行扰动,以避免算法陷入局部极值。通过算例进行模拟实验,结果表明,所提出的模型和算法可以有效解决疫情事件下多灾点应急资源最优化配置问题,且改进算法的性能更优。     

大型装置起竖过程的动力学建模研究

以液压驱动的大型机械装置起竖过程仿真的应用背景，运用多体系统动力学理论，研究了起竖系统动力学建模问题，基于R－W公式和刚体切割方法，建立了起竖系统的多刚体动力学方程和约束方程，以集中参数法建立了液压系统的动态特性方程，通过只压缩弹簧力和阻尼力构成的碰撞力计算公式，对多级缸活塞杆伸出中的碰撞过程进行了描述，最后，给出了部分仿真计算结果，表明了所建立模型的有效性。     

供应链系统的动力学与复杂性建模仿真问题研究综述

供应链系统的动力学和复杂性问题正在成为供应链设计、分析、优化和管理研究的一个热点。然而,相当多的研究侧重于定性的分析或简化的模型,而且不同领域的学者一般采用不同的理论和方法。通过对该领域相关研究文献的分析和归纳,在系统科学、复杂性科学和非线性科学理论的基础上,总结出供应链系统动力学和复杂性研究的建模仿真理论和方法的基本框架以及这些理论方法的相互联系,力图为供应链系统的动力学和复杂性建模仿真问题提供系统的研究思路。     

三维桥式吊车建模与仿真平台设计

利用拉格朗日方程对三维(3D)桥式吊车系统进行了动力学建模.在该模型中,不仅考虑了台车在两个水平方向上运动对负载摆动的作用,同时分析了吊绳长度变化对系统状态的影响,此外还考虑了环境中动、静摩擦力,空气阻力等对台车运动以及负载摆动的作用.根据建立的动力学模型,搭建了三维桥式吊车仿真平台.该平台将有助于对桥式吊车这类非线性欠驱动系统动态特性的研究,以及各种控制策略的检验与评测.最后通过实验结果验证了所建立的动力学模型以及仿真平台的正确性.     

基于数学规划的应急组织指派优化问题综述

如何采用数学规划方法优化应急组织指派策略,提高大规模自然灾害中人力资源的利用率,减少各种损失是当前亟待解决的重要课题。在应急组织指派优化决策框架的基础上,从任务顺序和目标数量2个维度,梳理了应急组织指派数学规划模型的研究现状;梳理了应急组织指派优化模型求解算法的进展;总结并指出了应急组织指派优化仿真建模中亟待深入研究的问题。