基于多分辨率建模的CTCS-3级列控系统仿真支撑技术

列车运行控制系统是一个实时分布式的复杂系统,针对不同的应用目的和系统生命周期的不同阶段、不同的人员对列车、车载设备、地面设备、车-地信息交互过程等的侧重点和细节层次的不同,论述了基于多分辨率建模的仿真支撑技术及应用.系统论述了基于多分辨率的建模理论和方法、分布式仿真中聚合解聚问题和多分辨率模型并发运行时的解决方案,解决不同分辨率模型并发时的耦合一致性问题.设计基于HLA的分布式、交互式仿真体系结构,研究基于不同等级多分辨率的仿真支撑技术.     

基于Gerstner函数和JONSWAP海浪谱的海浪仿真

针对单一海浪仿真方法在不同场景应用的局限性,提出了基于Gerstner函数与JONSWAP海浪谱相结合的海浪仿真方法,实现了不同波浪强度下的海浪建模.选取了Gerstner函数方程组作来海浪构造模型,并将其扩展成三维形式模拟海浪的细节和真实度;为了控制海浪模型并实现海浪的随机性、多变性、真实性,采用了JONSWAP海浪谱获取控制海浪模型的参数,进而建立了海浪仿真模型;针对多组海浪谱的频谱参数进行海浪仿真和不同海浪建模方法的海浪仿真,实验结果表明,所提方法有效性和实用性较好,真实度高,并适用于多种海浪场景.     

基于Gerstner函数和JONSWAP海浪谱的海浪仿真

针对单一海浪仿真方法在不同场景应用的局限性,提出了基于Gerstner函数与JONSWAP海浪谱相结合的海浪仿真方法,实现了不同波浪强度下的海浪建模.选取了Gerstner函数方程组作来海浪构造模型,并将其扩展成三维形式模拟海浪的细节和真实度;为了控制海浪模型并实现海浪的随机性、多变性、真实性,采用了JONSWAP海浪谱获取控制海浪模型的参数,进而建立了海浪仿真模型;针对多组海浪谱的频谱参数进行海浪仿真和不同海浪建模方法的海浪仿真,实验结果表明,所提方法有效性和实用性较好,真实度高,并适用于多种海浪场景.     

基于组件的多分辨率动态结构建模与仿真

针对复杂系统仿真中模型需要根据环境自适应改变,导致不同分辨率模型之间的一致性和并发性问题,该文提出了基于组件的多分辨率动态结构(CMDS)建模与仿真方法。该方法从高层统一控制系统动态结构变化,利用分辨率状态图实现系统仿真模型交互一致性,通过组件端口自适应技术达到系统仿真前后状态一致性。并在此基础上,设计了模型结构快速重构算法。最后以大系统变结构问题为例,表明CMDS能够充分利用不同分辨率模型的优势,依据具体的计算资源选择合适的分辨率模型,兼顾速度和精度。     

基于Creator/Vega的战场视景仿真

为了建设作战仿真实验室,开发虚拟战场视景仿真系统,进行作战模拟训练,并针对以往对场景建模与管理等技术方面的不足。探讨了基于Creator／Vega软件实现战场场景建模与管理的优势及在数据格式兼容性、复杂三维模型的构建与渲染、LOD等方面存在的问题,给出了相应的解决方法实现战场视景仿真,并对关键技术作了探讨。结果表明实现的战场视景仿真系统能增加指挥人员的真实感和沉浸感,并能提高系统的渲染程度。     

基于复杂系统层次的分辨率识别

多分辨率是人们认识事物、思考问题的一种思维方式。多分辨率建模是多层次、多角度研究复杂系统的重要手段。而分辨率识别是复杂系统多分辨率建模的基础,但缺乏标准和专门工具。在描述分辨率和复杂系统层次概念的基础上．给出了层次与分辨率间的特定关系,提出在确定系统层次的基础上分辨率识别的原则与方法,为复杂系统的多分辨率建模提供了一定的方法支持。     

基于多智能体的人员疏散过程的模拟研究

针对紧急情况下的人员疏散模拟和计算问题,提出了基于多Agent技术的紧急情况下的人员疏散仿真模型.该模型借鉴元胞自动机的模型实现空间建模,同时综合考虑了不同情况下人员建模的相关因素.最后通过计算机仿真,验证了模型的有效性.     

基于作战仿真的毁伤评估系统

为了提高作战仿真系统毁伤评估的精度,实现作战仿真系统的可用性,研究了一种基于作战仿真的战场目标毁伤评估系统.采用组件化软件设计思想,建立了基于分布式仿真平台的系统架构;给出了系统的体系结构、功能组成和毁伤的处理流程.引入基于武器终点效应/目标易损性的毁伤评估方法,将毁伤评估划分成毁伤机理、终点效应两阶段工程建模,而后建立了目标毁伤评估模型;定义了毁伤模型的接口,给出了模型的处理流程.结果表明,目标毁伤评估系统扩展性好、通用性强、建模难度低、结果可信度高,可对作战仿真环境中的目标毁伤仿真与评估提供有力的支撑.     

流域三维虚拟环境建模方法研究

三维虚拟环境建模是实现流域三维仿真模拟的关键环节,建模方式的合适与否将直接影响仿真模拟的效果.结合都江堰工程区域建模研究了流域虚拟环境重点实体和普通环境实体的建模方法与流程,重点实体建模以基于几何的建模方法为主,采用纹理映射技术和细节层次技术解决模型建模量与渲染量之间的矛盾.普通环境实体建模以基于纹理图像的建模方法为主,结合模型实例化技术解决建模量与内存占用问题.为优化场景建模,提出了模型结构调整的基本原则,讨论了基于外部参考的模型场景存储方式的优缺点.     

超谱图像小波包融合方法研究

针对超谱图像的特征选择问题,为了有效降低超谱图像数据维数,最大限度地保留超谱图像的分类特征,结合多源数据融合的理论,提出了一种基于小波包多分辨率分解的数据融合方法,给出了具体实现过程,并通过仿真实验研究了特征图像维数及分解层次对融合效果的影响。     

短时交通量时间序列的小波分析-模糊马尔柯夫预测方法

基于短时交通量时间序列的随机波动特征,提出一种小波分析和模糊马尔柯夫结合的预测方法．首先对交通量时间序列进行多分辨率小波分解,然后对低频部分和高频部分分别进行重构,对重构后的基本信号和干扰信号建立模糊马尔柯夫模型,最后对多个预测结果进行合成,从而得到交通量的预测结果．此外,根据灰色系统理论的新息优先原理,实时更新马尔柯夫预测模型中的状态转移矩阵,进一步提高预测精度．通过对苏州某交叉口短时交通量预测,表明小波分析和模糊马尔柯夫结合的预测方法具有良好的抗干扰能力和容错能力．     

针对多空中威胁目标的联合火力协同分配打击策略

威胁评估及火力分配打击是打击决策中的重要环节,战场环境因素的复杂性、不确定性,使得现有的威胁评估算法在进行威胁度计算时考虑的因素不够全面,难以有效支撑火力打击决策环节。因此,本文提出一种考虑、飞行高度、空中运行姿态、行进速度、携弹数量的多空中威胁因素问题模型,基于此模型获取火力协同打击策略。利用本文方法解算出在某一任意环境下,火力系统的最优协同打击策略。通过仿真对比经典粒子群优化算法,本文算法能够更快收敛,验证了本方法的有效性和可靠性。     

人工神经网络在热舒适实验研究中的应用

使用人工神经网络(ANN)方法处理影响人体热舒适的多种环境因素和人体的热反应之间的关系,以探讨用于各类环境热舒适性预测的可行性.针对稳定热环境和非稳定热环境下的热舒适实验,建立了BP神经网络模型,利用实验数据对网络进行训练和测试,检验其预测的准确性.评测结果表明,对稳态环境,该模型较传统的线性回归方法有更高的预测精度;对非稳态环境,避免采用回归方法遇到的非线性关系处理问题,能合理地预测非稳态条件下热反应的变化.因此,合理建立各类热环境的ANN模型,用已有的热反应数据训练该模型,实现对环境热舒适性的预测是可行的.     

Extinction risk depends strongly on factors contributing to stochasticity

Extinction risk in natural populations depends on stochastic factors that affect individuals, and is estimated by incorporating such factors into stochastic models. Stochasticity can be divided into four categories, which include the probabilistic nature of birth and death at the level of individuals (demographic stochasticity), variation in population-level birth and death rates among times or locations (environmental stochasticity), the sex of individuals and variation in vital rates among individuals within a population (demographic heterogeneity). Mechanistic stochastic models that include all of these factors have not previously been developed to examine their combined effects on extinction risk. Here we derive a family of stochastic Ricker models using different combinations of all these stochastic factors, and show that extinction risk depends strongly on the combination of factors that contribute to stochasticity. Furthermore, we show that only with the full stochastic model can the relative importance of environmental and demographic variability, and therefore extinction risk, be correctly determined. Using the full model, we find that demographic sources of stochasticity are the prominent cause of variability in a laboratory population of Tribolium castaneum (red flour beetle), whereas using only the standard simpler models would lead to the erroneous conclusion that environmental variability dominates. Our results demonstrate that current estimates of extinction risk for natural populations could be greatly underestimated because variability has been mistakenly attributed to the environment rather than the demographic factors described here that entail much higher extinction risk for the same variability level.     

网格环境下虚拟战场模型的研究

虚拟现实技术是目前一门较为流行的具有高科技幻想性技术,其目的是构造出一个融合了视觉、听觉和触觉的3维虚拟世界,使用户犹如身临其境;网格计算是一个分布式和并行计算的支持平台,是一种无缝、集成计算和协同环境。文中所阐述的虚拟现实战场就是一个建立在网格计算环境下虚拟现实的典型实例,它充分利用了网格计算环境所提供的强大计算能力,为各网格用户之间的相互感应和实时交互给予了很好的支持。首先从整体上分析该网格的整体框架,得到应用层———虚拟现实战场在网格环境下的设计模型,并在设计框架中给出战场模型的5大子模块,然后进一步详细阐述系统的实现技术和特点,最后对该系统性能进行测试验证该虚拟现实战场模型具有良好的可扩展性和实时性。     

大型LNG接收站环境风险评估体系构建

LNG接收站的主要环境风险为介质污染,通过构建LNG接收站环境风险评估体系,从规划建设、周边环境、功能分区、运营管理、应急处置等5个维度筛选23项指标因素,运用G1模型为各项指标赋权,建立LNG接收站环境风险综合指数计算模型和评估准则。以广东省某LNG接收站为例,评估结果表明总体环境风险为一般等级,LNG储罐区环境风险达到较大等级,验证了本研究提出的LNG接收站环境风险评估体系及其计算模型具有较好的可操作性和有效性。     

加强高校环境教育的几点思考

高校作为我国国民环境教育的主阵地,在环境教育中发挥着重要的引导性作用.因此,必须要加强高校的环境教育工作.本文分析了高校环境教育存在的问题,并对环境教育模式与方法进行初步探析.     

与视点相关的多分辨率地表模型简化算法

为了提高交互式显示复杂三维模型的效率,针对规则地表模型提出一种多分辨率简化算法,充分利用帧间相关性加速动态简化过程。算法采用自适应四叉树结构判定地表模型可见性区域,减少绘制过程中处理的数据量。同时根据帧间变化的规律性,按照相邻帧间显示状态发生改变的顶点集合来局部修改需要绘制的三角形链表,并对其进行可见性裁剪,从而快速得到当前帧的简化网格模型。实验结果表明,该算法有效减少了简化计算量,对中等规模地形绘制速度可达到15帧/s,基本能满足交互式漫游的实时性要求。     

月表虹湾地区辉石及橄榄石含量反演

月表成分定量分布是月球探测中重要的一个科学问题．为了建立月表虹湾地区辉石与橄榄石的含量反演模型,本文在深入分析理解月表主要矿物的光谱特性的基础上,首先使用LSCC实测矿物数据,根据辉石、橄榄石在300-2600nm波谱范围的吸收特征分布,通过MGM模型计算19个采样点的光谱数据的5个吸收特征,每个吸收特征有吸收中心（Center）、吸收宽度（FWHM）、吸收强度（Strength）这3个吸收特征参数,利用多元回归分析建立矿物反演模型．由于缺乏月表实测数据,本文弓1入M^3高光谱数据利用Hapke辐射传输模型制作模拟混合矿物光谱对模型性能进行检验．最后,将反演模型应用于嫦娥三号月球车的首选着陆点一虹湾地区,得到其矿物含量分布图．实验表明利用MGM模型拟合分析的方法进行高光谱遥感矿物识别是一种可行的研究方法．     

战场环境下的军事命令识别技术

由于战场使用环境的特殊性，环境噪声成为军事命令语音识别技术实用化的一个主要障碍。该文利用模型补偿技术，对噪声环境年军事命令语音识别进行探索。重点研究噪声环境下的并行模型组合算法（PMC），详细论述其原理以及在噪声环境下的语音识别中的应用。实验使用了48个高炮射击口令，分别在3种不同噪声，不同信噪比条件下对该方法进行识别率测试，结果表明，该方法具有一定的实际应用价值。