UML-HLA协同建模方法及其在多车仿真中的应用

针对复杂实时大系统分布式交互性特点,通过综合对比UML与HLA的特点,提出了基于UML-HLA的列控系统建模仿真方法.在传统建模方法的基础上,采用提出的UML-HLA建模方法,从多个不同的角度建立多车仿真系统的分析模型,包括用例建模、活动建模、结构建模、交互建模和状态建模等,构建起高层体系架构资源库.在分析模型的基础上,建立多车仿真系统体系结构,得到多车仿真系统的设计模型.从性能和功能上对多车仿真系统进行了仿真验证.仿真结果表明:基于UML-HLA的建模方法具有较强的可交互性和可操作性,通过对原有线程机制与定时器控制机制进行优化,采用线程管理机制将原有系统的CPU占有率由50％降低至15％以下,定时器误差控制在0.02 ms范围内,满足了列控系统的仿真要求.     

轮机系统图形化建模仿真支撑软件的开发

介绍了在实时仿真支撑平台上轮机系统图形化建模仿真支撑软件的开发过程以及一个应用实例.该软件利用Visual C 开发,按照面向对象及模块化思想设计,通过文件存储技术和UML技术实现软件开发,该软件具有仿真建模,模型程序自动生成和调试等功能.     

一个新的基于LWR模型的中观交通流运动学模型

从控制体积的离散思想出发,利用有限元的加权余量方法,提出了一个新的中观交通流建模方法。并利用此思想建立了基于速度-密度关系宏观交通流LWR模型的中观交通流模型。研究了该中观模型的数值解法并且基于多分辨率仿真系统平台通过C＋＋实现了该算法,通过仿真案例对模型的物理特性、实际效果进行了评价,仿真结果表明：该中观模型的结果符合经典的流量、密度与速度曲线规律与实际场景应用情况。     

城市道路交通流仿真系统研究

针对交通流仿真的热点,构建城市道路微观交通仿真模型框架,阐述模型的建模方法.在此基础上,运用面向对象思想和技术、动态内存管理和实时视景仿真技术开发了城市道路微观交通流仿真原型系统.介绍了该原型系统软件的体系结构及关键技术.通过仿真应用表明,开发的原型系统仿真效果良好.     

面向对象的虚拟FMS建模及加工仿真

为解决柔性制造系统中资源重组引起的布局问题,采用面向对象的建模方法建立了柔性制造系统的虚拟仿真系统.该虚拟仿真系统通过对制造系统中各设备进行几何和行为建模,建立虚拟设备模型;采用生产计划流建立车间布局方案和调度模型.通过仿真,不仅能验证加工代码的正确性,还能根据加工工艺仿真结果分析布局的合理性和可行性,并对布局进行优化.最后,对2种布局进行了仿真,结果表明所建立的仿真系统是可行和有效的.     

车路协同系统仿真信息多分辨率交互方法

车路协同系统仿真研究对于交通系统的发展具有重要的意义.为了研究车路协 同系统的仿真关键技术并构建车路协同系统仿真平台,本文提出信息多分辨率交互方法 解决基于HLA的系统仿真过程中的网络拥塞问题,建立了高分辨率车辆行驶状态信息模 型、中分辨率车队状态信息模型、低分辨率交通流信息模型,运用聚合解聚法实现不同信 息分辨率间的仿真过程,采用模糊预测发送缓冲区信息排队长度方法确定多分辨率模型 间的聚合解聚时机.通过仿真管理器联邦成员的运行结果分析表明,该方法能够有效减少 系统属性吞吐量,从而较好控制网络拥塞,降低系统属性延时,提高仿真效率.     

智能体技术在城市交通信号控制系统中应用综述

为解决分布式复杂巨系统在动态环境中的不确定性问题,智能体计算技术发展迅速.交通运输系统在物理位置和控制逻辑上分散于动态变化的交通网络环境,非常适合采用智能体方法建模与描述.文中综述了智能体技术在交通信号控制系统中各个领域应用的技术与方法,包括系统架构、控制算法、建模与仿真,以及智能交通集成管理等方面;跟踪了智能体技术在国内外交通控制领域的具体应用,讨论了智能体技术在智能交通信号控制系统中应用的研究动向,提出发展基于多智能体的交通网络信号集成控制系统的关键问题在于系统交互性、自适应性和可拓展性.     

永磁同步交流伺服电动机多领域建模与仿真

多领域物理系统建模仿真技术是将机械、电子、液压、控制等不同学科领域的模型组装成为一个可以协同仿真的耦合仿真系统模型.在分析永磁同步交流伺服电动机结构与驱动控制原理的基础上,结合基于Modelica语言多领域建模原理对其进行多领域建模与仿真分析.建模与仿真过程中,对电机运动规划采用机器人常用的PTP运动规划,控制器控制方法采用PI控制.通过多领域建模与仿真分析,电机能够基本按照PTP运动规划进行运动,从而为后续的机器人仿真、数控机床仿真等提供基础.     

CAD/CAE集成的高速列车子系统仿真分析一体化平台

为了使现有的通用商业多体动力学与有限元软件能满足高速列车子系统仿真建模的需求,利用开源组件和动态封装技术实现了可扩展弹性仿真平台架构框架,并基于该框架以高速列车弓网系统为例开发了高速列车子系统仿真平台(TPL. PC). 该仿真平台的构建表明,所提出的框架能够提供几何建模、网格生成与编辑、数值代码求解和三维实时可视化高速列车仿真平台所需的常用功能,解决了子系统几何模型和仿真模型在这些环节中的互用性问题,使得各异构子系统之间在仿真计算迭代步的中间结果数据和最终仿真结果文件交换通畅.      

基于UML的C3I仿真测试环境建模研究

建模技术在复杂软件系统的设计、开发、集成和测试中起着重要的作用．C^3I仿真测试环境所面临的问题是如何准确、有效地描述系统元素间的交互并快速建立系统原型模型．文中从UML的需求、结构、行为和实现模型来描述C^3I仿真测试环境的基本结构、组成元素、系统和对象间的交互以及从模型到具体设计的实现，从而完成基于UML的C^3I仿真测试环境的系统建模过程．该建模方法已在某测试环境中实现，缩短了系统的开发时间并确保了系统的性能和可靠性．     

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人工交通系统是一种新型的交通仿真策略，它综合了Agent建模，分布式计算和人工社会的概念与方法，旨在对交通系统的规划、分析与设计、突发事件的紧急预案以及交通参与人员的培训等提供实验支持。本文建立了车辆、交通设施和商场的Agent模型，重点阐述了基于对等计算平台JXTA体系构架，利用P2P通讯机制构建人工交通系统的步骤和具体方法，并通过仿真实例验证了该方法的可行性。最后对人工交通系统的运行策略与机制问题以及下一步的工作进行了探讨。     

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实时交通信号控制是城市交通控制系统的重要组成部分,建立在前人研究工作的基础上,本文尝试采用多智能体的分布式控制技术来解决复杂的交通信号控制问题,构造了多智能体的城市交通控制系统控制流程,提出基于同时扰动随机逼近算法/人工神经网络的改进的交通控制模型,模型通过采用同时扰动随机逼近算法来更新神经网络的权重,这种方法克服了现有控制方法需要大量的数据传输、准确的数学模型等缺陷。最后作者应用微观交通仿真系统对模型的有效性在较为复杂的交通网络中进行了测试,仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于OpenGVS的分布式虚拟汽车驾驶视景系统设计与实现

针对汽车虚拟驾驶模拟器视景系统对“沉浸感”、“交互感”的要求，设计了分布式虚拟汽车驾驶视景系统，以Multi Gen Creator为建模软件，OpenGVS为开发平台，解决了分布式实时网络结构、视景模型区域分割、三维图形模型导入、视点动态控制、碰撞检测等关键技术问题．实验结果表明：所开发的视景系统能够满足分布式虚拟驾驶模拟系统视景对真实性、实时性和交互性的要求，增强了驾驶视景仿真的沉浸感和交互感．     

视景系统的特效技术研究

探讨视景系统开发中的若干模拟特效,如粒子特效(如雾、雨、雪)的仿真、声音效果、GPS仪表指示器,及基于全局光照的烘焙渲染等技术.基于Cg的Shader多分辨纹理技术采用GPU硬件绘制方式,改进了传统的Mipmaping算法,提供了一种快速的实时绘制方法.这些技术增强了驾驶模拟器视景仿真系统的可视化效果.     

PARNEM-A PARALLEL DISCRETE EVENT NETWORK EMULATION SYSTEM

Objective Network emulation system constructs a virtual network environment which has the characteristics of controllable and repeatable network conditions. This makes it possible to predict the availability and performance of new protocols and algorithms before deploying to Internet. Methods PARNEM, a parallel discrete event network emulation system described in this paper has the following characteristics： ① BREEN - a BSP based realtime event scheduling engine; ② application transparent flexible interactive mechanism; ③legacy network model reuse. Conclusion PARNEM allows detailed and accurate study of application behavior. Comprehensive case studies covering bottleneck bandwidth measurement and distributed cooperative web caching system demonstrate that network emulation technology opens a wide range of new opportunities for examining the behavior of applications.     

基于多分辨率分析的模糊系统逼近能力分析

根据多分辨率分析理论，利用B-样条函数作为尺度函数具有的紧支撑性和多分辨率逼近性，从时频域局域化角度构造出基于多分辨率分析的模糊系统．从理论上分析了基于多分辨率分析的模糊系统的函数逼近能力。结果表明，多分辨率模糊系统构造的函数集在赋范空间L^P(E)中是稠密的，即具有函数逼近能力．     

MATLAB与组态软件WinCC的数据交换技术

Windows操作系统下的工控组态软件已经被越来越广泛地应用．WinCC作为目前较为流行的组态软件,具有实用性强、组态灵活等优点,而MATLAB是系统仿真与设计强有力的工具,被广泛应用于科学计算、数学建模与仿真．为了将MATLAB的数学建模与仿真功能和组态软件WinCC的人机交互以及控制功能相结合,发挥各自优势,提出了一种MATLAB和组态软件WinCC之间的通信方法．采用DDE技术来实现二者之间的数据交换,该方法具有编程效率高,实现方便,通用性强等特点．     

Computer Based Simulation Maturation in Y2K

Introductionetcllneers,recent1.remotelydescribetheirproblemtoagenuinelyproductionsimulationenvironmentfromtheirlocalPC,2.submittheircomptltationaltaskstoapoolofcollaborativecomputerslocatedanywhereinthecountry,3.monitortheircomputationaltasksinteractively,then,4.examinetheirfinalreslllt8locallyfromremotelyavailablegraphicsutilities.ThisisexactlytheenvironmentthatPICMSSaim8toprovide.Todeliversuchcapabilities,thisprojectwillintegrateinnovativesoftwaredesign,computationa1mechanicstheoryandpara…     

基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统

为了在逼真显示的三维地理环境中实现铁路三维实体选线设计,研制了一个基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统.该系统集成空间信息技术、数字摄影测量技术、地理遥感技术、虚拟现实技术以及计算机仿真技术,基于航测影像信息和卫星遥感信息,建立了一个逼真显示的铁路虚拟地理环境;采用BIM(building information modeling)技术,构建了铁路构造物基元模型库;通过调用库中的实体基元模型,实时构建方案线三维模型,并在三维环境下对其进行检查修改,比选不同结构类型,实现三维实体选线设计.系统在中老铁路勘测设计中进行了实例验证,结果表明:该系统能够让选线工程师在室内环境下模拟现场实景分析和踏勘,能快速构建方案线三维实体模型,具有方案线比选直观等特点,能满足环境选线、重大工程优先选址选线、海外铁路选线的需求.      

内河航运系统监管技术现状与展望

数字化、自动化及智能化监管技术是保障内河航运系统安全、高效及绿色运行的关键。从态势感知、事件监视及组织优化这3方面阐述内河航运系统监管技术研究现状，总结技术发展沿革与趋势，分析监管技术存在的不足。研究表明：内河航运监管态势感知研究伴随先进信息感知技术发展做适应性进步，从利用海事雷达技术捕捉船舶物理表象特征，逐步结合数据挖掘方法融合多源信息向多船态势感知和智能感知方向发展；事件监视研究起初受限于传感器设备感知水平不足而主要面向事件后分析，结合先进传感器技术和智能技术，逐渐向事件中检测和事件前预测方向发展；组织优化研究主要包括船舶运行空间优化方案和时间优化方案的制定，未来组织优化模型需考虑航道突发事件的影响，有利于推进组织运行方案的实际应用，更好地服务于海事监管需求。提炼内河航运系统多模式一体化融合感知网、全息场景图及智能管控系统构建的关键技术，面向未来新一代航运系统，探索内河航运平行监管模式，阐述内河要素物理及耦合关系平行建模和平行数据集建立与信息挖掘、平行监管及交互可视化等方面建设的核心内容，旨在采用基于数字孪生技术的虚实闭环交互机制实现内河航运系统的高效运行，为内河航运系统监管技术的研究与发展提出了创新方向。