高大空间建筑火灾数值仿真模型的应用研究

采用经验公式、区域模型和场模型这三种国际上最常用的数值仿真方法来分别研究大空间建筑火灾的特性.通过数值试验,了解不同仿真模型的模拟效果和异同,从而选择出适合大空间建筑火灾模拟分析的模型和方法以及适用条件.此外对FDS模拟大空间建筑火灾的相关参数进行了研究,分析了不同参数设置对模拟结果的影响,可为今后科学研究和工程实践提供参考.     

战争系统基于Agent建模若干问题的讨论

在笔者前期研究工作的基础上，对战争系统Agent建模的若干问题——与传统建模方法的区别、建模理论、实体与Agent、仿真平台相关问题等进行了深入的讨论。研究表明，基于Agent的建模方法在某种程度上优于传统的基于解析公式的建模方法，为战争模拟所面临的典型复杂问题——战争问题分解、战争问题求解、模型颗粒度问题、聚合与解聚问题、实体能力问题和损耗模型问题等的解决提供了新思路和启迪，其将有望成为战争复杂系统建模仿真的突破口。     

主体BDI的Petri网建模方法及其在复杂物流系统中的应用

针对现有的供应链Petri网模型不能很好地描述复杂物流系统中客观存在的具有智能特性的自治实体、半自治实体及从属实体的弱点,将主体BDI(Belief-Desire-Intention,信念-目标-意图)的概念引入Petri网建模当中,提出了一种关于主体BDI的Petri网建模方法BDIPN,并结合现有的供应链BDSPN建模方法,分别建立了库存管理策略及复杂物流系统的BDI-BDSPN模型.     

基于Agent的电子战CGF建模研究

计算机生成兵力（CGF）是一个具有自主性、智能性的复杂系统。传统的建模方法难以精确的描述其模型。Agent技术作为面向对象技术的延伸，为解决这类复杂系统的建模与仿真问题提供了有效手段。应用基于Agent建模技术，建立了电子战CGF的层次模型，并解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题，最后讨论了用于设计聚合级实体的多Agent系统的组织结构、通信语言、通信机制及协作模式。     

基于组件连接的QSIM-CC建模系统

针对复杂物理系统难以直接构造QSIM定性模型的问题,给出一个基于组件连接的QSIM建模方案─QSIM-CC系统。该系统通过对具体物理系统进行结构分析,建立组件连接模型,进而转化为用于QSIM仿真的定性微分方程(QDE)。组件连接模型的引入,在物理实体和定性微分方程之间建立起一个桥梁,通过形式化的描述,使得QSIM模型的建立更加直观和形象。最后通过一个液压系统的例子,用QSIM-CC构建单体水槽定性仿真模型,并给出其仿真结果。     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

复杂系统图形建模方法的研究

为了支持人们在复杂的系统环境中做出比较满意的决策，人们对决策支持系统（ＤＳＳ）进行了深入地研究。面对复杂的系统，ＤＳＳ首先需要支持决策者用模型来描述、模拟现实世界的问题。本文探讨了复杂系统建模的方法，对基本图形的建模支持方法进行了研究，并在微机上实现了一个Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的基于图形的建模支持系统。     

模型驱动的复杂人机系统过程建模仿真方法

复杂人机系统涉及复杂的技术系统过程、认知决策过程以及人机协同过程,是当前系统工程研究最具挑战的领域之一。建模仿真在很多情况下是分析复杂人机系统过程性能效能的唯一可行选择。分析了复杂人机系统过程建模以及系统仿真模型表示的主要方法。结合平台级作战过程建模应用问题,给出了一种物理域、认知域、模型框架三分的复杂人机系统过程建模框架。在模型驱动方法的指导下,综合运用多方法建模、领域特定建模等方法讨论了复杂人机系统过程仿真模型设计问题。对其他领域的复杂人机系统过程建模仿真问题研究具有示范意义。     

森林火灾中使用细水雾进行灭火仿真方法研究

森林火灾作为一种极具危害性的自然灾害,其发生和蔓延过程通常受到气候、地形、植被、可燃物等多种复杂因素的影响,导致很难准确地对森林火灾的蔓延与灭火过程进行仿真。对森林火灾的蔓延和细水雾灭火过程进行物理建模,蔓延模型采用树形模块结构来模拟树木燃烧的热解反应,并考虑了温度、风场、质量损失率等因素对树木燃烧蔓延的影响。在使用细水雾进行灭火仿真实验时,重点关注细水雾穿透火焰区域形成水膜以及水分蒸发导致的灭火作用,从而阻止森林火灾的蔓延,成功实现了交互灭火的仿真平台,可以让用户沉浸式地体验森林火灾的蔓延过程,并通过水枪、消防车和无人机进行细水雾灭火仿真实验。该研究成果对消防仿真领域方面的应用具有重要意义。     

我国系统建模与仿真技术的发展——为纪念中国系统仿真学会成立二十周年而作

引言 "系统建模与仿真技术"是以建模与仿真理论为基础,以计算机、物理效应设备及仿真器为工具,根据研究目标,建立并运行系统模型,对研究对象(系统)进行认识与改造的一门多学科的综合性、交叉性技术.其中,模型(model)是对实体、过程、系统、现象的数学、物理或逻辑的描述,仿真(Simulation)是模型随时间运行的手段和方法.     

基于粒子系统算法的矿井火灾可视化研究

利用虚拟现实技术系统对矿井火灾进行模拟,从而提高矿井火灾救灾处理及事故勘察水平是当前煤矿灾害处理的发展方向。其中最关键的技术是解决矿井火灾模拟中火灾现象可视化的问题。本文从矿井火灾现象独有的现象出发,论述了采用粒子系统建立矿井火灾虚拟现实系统中火灾现象的可视化表现的原理、算法,介绍了煤矿火灾的特点以及粒子系统算法应用于煤矿火灾虚拟现实时的特殊处理方法。据此编制了基于粒子系统算法的矿井火灾可视化程序。     

建筑物火灾疏散中人的行为的动力学模型

基于建筑物火灾疏散中人的行为的特点,根据行为心理学原理,确定了建筑物火灾疏散中人的行为的状态变量和速率变量,然后应用系统动力学的理论建立了其数学模型,并讨论了基本参数量化的方法,最后得到了建筑物火灾疏散中人的行为的动态变化结果.此方法可作为预测建筑物火灾中人的行为的"实验室",也能为人们制定有效措施减少建筑物火灾疏散中人的失误提供理论依据.     

双组元推进系统的部分可观时间Petri网故障诊断

研究了基于部分可观时间Petri网双组元推进系统的故障诊断问题。针对双组元推进系统中环境复杂且部分关键信息无法通过传感器获取的情况,结合部分可观时间Petri网,提出构建修正状态类图的部分可观时间Petri网故障诊断方法。系统过程的节点对应为可观测变迁和不可观测变迁,结合变迁同步、异步触发关系,标定各变迁时间区间,建立部分可观时间Petri网模型,然后转化为修正状态类图。遍历所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径,诊断系统是否发生故障。最后对双组元推进系统建立部分可观时间Petri网模型,结合系统工作过程中各执行机构可观测状态,对系统不可观部分进行故障诊断,验证了算法的有效性。     

基于机翼非水平转弯投弹攻击的综合飞行/火力控制系统的建模及仿真研究

在文献［２,３ ,４］ 基础上建立了机翼非水平转弯投弹火力控制模型和综合飞行／火力耦合控制器模型。在五自由度飞机方程和控制增稳模型条件下仿真综合飞行／ 火力控制（ＩＦＦＣ）系统,结果表明该模型可以实现机翼非水平转弯投弹攻击方式,并满足ＩＦＦＣ系统性能要求     

基于拍卖算法的多机协同火力分配

为解决超视距协同空战中的多机协同火力分配问题,首先建立了空战威胁估计和空战优势估计模型,构建了多机协同火力分配的数学模型。其次基于多智能体拍卖算法,提出了一种分布式的多机协同火力分配方法,该方法同时考虑了火力分配的效益和代价,能在较短的时间内给出较为合理的协同火力分配方案,具有计算量小、通信量低、动态性以及实时性好等特点,可应用于解决多机协同火力分配中的资源分配、冲突消解等协作问题。最后,通过仿真实验证明了该方法的合理性和有效性。     

虚拟服务台概念及其在大拦截纵深防空射击效率评估中的应用

针对应用随机服务系统理论难以精确评估大拦截纵深防空射击效率的问题,在分析现有大拦截纵深防空射击效率评估模型基础上,提出了“虚拟服务台”概念,并建立了基于虚拟服务台概念的大拦截纵深防空射击效率评估模型。仿真结果验证了基于虚拟服务台概念的大拦截纵深防空射击效率评估模型的有效性。     

基于层次化结构粒子系统的实时火焰模拟

作为自然场景中特殊效应的一部分,火焰效果有着重要的作用。设计了基于粒子系统的火焰模型,讨论了模型参数变化对显示效果的影响,为了增加粒子系统的灵活性,引入空气速度场模拟火苗跃动现象,采用改进的高级粒子系统思想建立了粒子系统的四层层次结构,实现了具有较强真实感和实时性的火焰效果。     

基于物理仿真的煤炭自然发火研究

煤炭自然发火是导致矿井火灾的主要原因之一，也是煤炭安全生产急待解决的问题。本文简述了煤炭自然发火研究的一般方法－物理仿真方法，指出将煤炭自然发火研究简单地归结为一个温度调节问题是错误的。在给出煤炭自然发火的基本数学模型的基础上，提出了这一问题的研究主要归结为非线性多变量控制问题的观点，根据这一观点，设计了一种实验研究装置并用于某矿井研究，该装置基于计算机系统，智能控制方法。     

Multi-facility ordered median problems in directed networks

This paper uses a finite dominating set (FDS) to investigate the multi-facility ordered median problem (OMP) in a strongly connected directed network. The authors first prove that the multi-facility OMP has an FDS in the node set, which not only generalizes the FDS result provided by Kalcsics, et al. (2002), but also extends the FDS result from the single-facility case to the multiple case, filling an important gap. Then, based on this FDS result, the authors develop an exact algorithm to solve the problem. However, if the number of facilities is large, it is not practical to find the optimal solution, because the multi-facility OMP in directed networks is NP-hard. Hence, we present a constant-approximation algorithm for the p-median problem in directed networks. Finally, we pose an open problem for future research.     

Map Building for a Mobile Robot Based on Grey System Theory

In this paper, a new method for mobile robot map building based on grey system theory is presented, by which interpretation and integration of sonar readings can be solved robustly and efficiently. The conception of "grey number" is introduced to model and handle the uncertainty of sonar reading. A new data fusion approach based on grey system theory is proposed to construct environment model. Map building experiments are performed both on a platform of simulation