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。     

基于免疫遗传算法的车间天车调度仿真模型

研究了多机多任务的车间天车调度问题, 提出了一种结合免疫遗传算法的仿真模型 解决方案. 该方案建立了能反映天车实际工作环境运行特征的仿真模型, 根据天车作业 跨的工位与天车位置关系进行模型空间抽象, 用可变的天车任务优先级来解决天车运行 过程中空间约束导致的多机多任务冲突; 仿真模型用于评估各种调度方案, 免疫遗传算 法则使调度方案在不断的迭代中持续优化. 以某钢厂一主作业跨的天车调运任务问题制 定天车调度方案进行模型检验, 对求解的可行天车任务分配方案, 进行比较分析, 说明 了模型方法的有效性与工程应用的可行性.     

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.     

弯路坡路上元胞自动机交通流仿真模型

从车辆动力学入手,分析含有弯度和坡度的路段对车辆行驶的影响,通过对N-S模型的修正得到了适用于弯路和坡路的元胞自动机模型,并且重新定义了弯路和坡路元胞的大小和更新规则。最后用改进的模型进行了仿真实验,仿真结果表明改进的模型能够更好的反映现实交通量之间的关系,证明了应用改进模型对弯路和坡路的仿真研究是可行的。     

水利工程施工运输系统元胞自动机模糊仿真模型研究

针对水利工程施工运输系统存在的模糊性以及传统的仿真方法难以将时间、空间和系统行为有机地结合起来的缺陷 ,提出了基于元胞自动机模型的施工运输系统的模糊仿真方法 .用离散型模糊分布取代传统的概率分布以适应实际数据较少或系统参数概率分布难以确定的场合 ,并充分利用现场知识和经验 ,用元胞自动机模型描述水利工程施工运输系统 ,将运输系统的时间、空间和系统行为有机地联系在一起 ,形象、直观、精确地完成运输系统的仿真.     

基于元胞自动机的国家演化模型研究

利用元胞自动机的思想和建模方法,建立了模拟多个国家通过战争彼此兼并的演化模型.在本模型中,国家的领土面积用该国所辖元胞数目近似地表示,国家整体实力用所辖各元胞实力之和表示.数值实验给出了模型产生的国家领土面积分布和国力强弱分布,所得结果与当前实际情况非常接近.本模型可以无困难地推广到多个个体在一个封闭系统中竞争,仅有极少数个体最终获胜的情形,文章所得结果对于该类复杂系统的建模具有普适意义.     

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.     

基于元胞自动机的多出口人员疏散模型的研究

在对多出口场所紧急疏散过程的研究中着重考虑个体在决策时的主观智能作用,通过引入目标方向密度概率,出口影响因子概率,移动方向校正因子,建立了基于元胞自动机的多出口人员疏散模型.通过对教室中学生的疏散行为的模拟仿真,表明所建模型在考虑上述三个因素时,模拟疏散的过程和结果更加合理,模型具有较好的实用性.     

基于RESTART方法的同轨多天车仿真调度

天车是重工业中不可缺少的吊运设备,天车调度对化解天车冲突,增加搬运效率具有非常重要的作用.采用RESTART(repetitive simulation trials after reaching thresholds)方法,通过仿真优化天车调度.建立了天车冲突预测模型,将天车冲突分为4种类型并分别建立了冲突处理方法.以最小化调运周期为目标,建立了天车RESTART仿真调度方法,建立了仿真调度流程,通过枚举天车分配方案寻找局部最优调度.开发了天车仿真调度系统,通过实例对以上方法进行了验证.     

基于元胞自动机的群决策从众行为仿真

在群决策研究中, 由于决策者的私有信息难以观察,致使无法有效地区分真实从众行为和虚假从众行为.针对这一问题,首先基于从众角度将决策行为分为三类, 在此基础上,提出了一种基于元胞自动机的群决策从众行为演化模型.该模型能够模拟群体的决策行为,揭示伪从众行为对群决策的影响.仿真实验结果表明从众偏好、群体交互次数和群体规模对三类从众行为存在明显的影响,并有规律可循.     

基于元胞自动机的复杂系统脆性仿真

复杂系统研究是当前的热点,脆性是复杂系统的一个基本属性．在一个复杂系统中,当一个子系统遭受足够大的打击而崩溃时,整个系统将会崩溃．元胞自动机是一个离散的动力学系统,它可以用来仿真复杂系统的行为．文章应用元胞自动机对复杂社会系统的脆性进行仿真．仿真结果说明传染病扩散对其它社会子系统具有很大的影响．作为复杂系统的一个子系统,传染病的大规模扩散会使社会混乱,进而得出它具有脆性的结论．     

寡头垄断市场广告投放效果的元胞自动机仿真

本文针对宏观层面的数学模型在描述个体差异方面的不足,建立了一个异质元胞自动机模型,对寡头垄断市场中广告的投放效果进行了仿真研究.通过运行仿真程序再现了两种产品竞争与扩散的过程,以及不同内部影响力、市场占有率、市场规模等条件下,广告投放力度对扩散结果的影响.通过分析仿真结果得到了在寡头垄断市场中,当产品差异减少的时候广告就成为决定产品竞争胜负的关键因素等结论.     

时空约束下连铸车间天车调度的多目标建模与求解

针对钢厂炼钢-连铸车间天车调度的时空约束下NP难问题特点,考虑重钢包和空钢包吊运任务,以所有吊运任务等待被运输时间最短、总运输时间最短、天车之间负载时间差异最小为优化目标,按作业跨中多台天车执行吊运任务的时间空间约束、天车运行安全约束条件满足等为约束方程,建立了天车调度模型.设计了天车调度规则用于抽象表达其运行特征,即按吊运任务与天车的相对位置关系确定各天车与任务的匹配度,作为选择天车的指导;按天车状态及位置更新规则描述天车运行过程;按任务种类与预计起止时间先后确定吊运任务的优先级,作为天车运行过程中利用天车被动运输进行冲突消解的依据.设计了与模型特征相适应的改进遗传算法进行求解,采用某钢厂连铸跨的生产数据进行检验,通过与禁忌搜索法进行对比,证实了改进遗传算法的可行性和有效性,能够为生产过程中的天车调度提供指导.     

考虑结伴行为的行人流场域元胞自动机模型

与行人流疏散情景不同,在行人流聚集过程中,行人动力学特性具有一些显著的特点,如对目标位置的选择相对模糊不清,结伴同行的行人组凝聚力明显,组内行人存在着明显的跟随行为. 论文以行人流聚集过程为研究对象,分析结伴行为对行 人流聚集动力学的影响,扩展场域思想,提出一种扩展的行人流场域元胞自动机模型. 模型运用感知区表示行人对周边环 境的感知能力,提出用组内场对同伴间彼此凝聚、相互牵制的结伴行为进行建模. 行人转移概率的计算新添了组内场因子并 考虑了行人忽略场值的微小变化而保持原地不动的情景. 模拟实验成功再现了行人对独立空间领域的需求和结伴行人的聚簇 成团现象,讨论了行人组尺寸对聚集时间、行人间平均间距的影响.     

基于元胞自动机的突发传染病事件演化模型

运用复杂系统元胞自动机原理和多Agent理论,研究突发传染病事件的演化机理.通过对突发传染病事件特征分析,建立其传递演化模型,并对甲型H1N1事件进行了模拟仿真.结果袁叽突发传染病事件的内在原因是内部能量的积聚,演化过程是由内部个体相互之间发生传递作用使得能量不断积聚到突然大规模释放的过程.内部的传递效率、潜伏期以及基因长度都对演化产生较大影响,如果能降低这种作用,或采用免疫接种和隔离等手段阻止传递的可能性和缩小传递范围,就能有效地阻止突发事件的发生.     

三车道元胞自动机交通流模型研究

在Nagel-Schrekenberg（NS）元胞自动机交通流模型的基础上，提出了一种高速公路三车道元胞自动机交通流模型．该模型中所有的车辆均遵循相同的演化规则，并允许车辆以一定概率换道．根据计算机数值模拟．研究了车辆减速概率、换道概率对车流量、车道利用率影响关系，结果表明，在相同情况下，此模型所得到的基本图显示出交通流量比单车道NS模型大，并且发现减少不必要的车辆换道行为可以使驾驶更安全．这些研究为管理三车道的道路系统提供了一定的参考依据．     

基于循环仿真的钢铁板坯库天车作业优化

板坯库天车作业对钢铁生产整体节奏和效率起到非常重要的作用, 天车作业的优化受到库位布局、工艺流程、作业干涉等多方面因素的影响, 优化过程具有随机性, 满意解的界定具有模糊性. 为了解决这一难题, 提出了循环仿真的方法, 通过原始仿真模型和改进仿真模型的循环转换和多档模糊评判寻求优化解, 采用Agent技术设计了板坯库的仿真物流对象, 定义了仿真事件和仿真逻辑. 通过对国内某大型钢厂的应用实例表明, 循环仿真的方法对钢铁板坯库天车作业优化具有较好的实用性.     

基于元胞自动机的网络群体事件舆论同步的涌现机制

以自发形成的网络群体事件的同步舆论为研究对象, 建立了基于元胞自动机的复杂系统集群行为的非线性涌现模型, 揭示了个体从众心理对网络舆论演化动力学的影响. 研究结果表明, 在个体从众性同质的情况下, 存在使网络舆论同步的阈值, 当个体从众性较大时, 网络群体事件舆论趋于同步; 当从众性较小时, 群体态度演化成具有明显社团结构的多个舆论方向. 个体从众性异质时, 网络舆论表现为一个主流舆论与多个小规模舆论方向共存的复杂特征. 网络群体事件发生初期, 参与规模的扩大会迅速促进舆论同步的涌现, 而在后期, 新节点的参与不会进一步提高舆论同步涌现的效率.