JAVA模拟细胞自动机

简要介绍了细胞自动机模型和理论的研究及应用背景.以JAVA语言为仿真工具,用二维细胞自动机模型模拟了十字交叉路口的交通控制流,并从中得到了一些启发,进一步展现了细胞自动机的广阔应用前景.     

黑白数字图像的有穷状态自动机表示方法

自动机理论是理论计算机科学的基础理论之一，在很多领域自动机有着广泛的应用，在将黑白图像进行像素地址编码的基础上使用语言来描述数字图像，从而得到用自动机来描述数字图像的方法，任意有穷分辨率黑白图像均可以用有穷状态自动机来表示，多分辨率图像能够用有穷状态自动机来描述当且仅当该图像中不同形状的子图像的个数为有限个．     

最大乘积型Fuzzy上下文无关文法与下推自动机

为了扩大现有研究的应用范围，基于最大乘积型Fuzzy文法与自动机引入了最大乘积型Fuzzy下推自动机的概念，并讨论了最大乘积型Fuzzy上下文无关文法与最大乘积型Fuzzy下推自动机的关系．研究表明，当且仅当最大乘积型Fuzzy上下文无关文法产生的语言集能被最大乘积型Fuzzy下推自动机接受时，能达到自动识别最大乘积Fuzzy上下文无关语言的目的．     

基于元胞自动机的行人管理

本在研究行人交通流基本理论和元胞自动机建模研究最新进展的基础上，阐明了元胞自动机行人模型在行人交通流研究和ITS紧急事件管理子系统中的关键作用；介绍了CA-Ped模型的主要建模思路和模型的特点，并对其在中国ITS中的应用进行了评价。     

细胞自动机方法加速技术初探

细胞自动机方法是一种基于细胞自动机原理和有限元离散技术结合的力学分析方法,它将结构的平衡认为是在力和位移边界条件下物体元胞间的自组织过程,文中针对其计算时间长的缺陷,提出一种加速技术,并以小挠度薄板弯曲为例,对其有效性进行讨论。     

时间自动机的自动抽象算法

为对付时间自动机规格分析验证中的状态爆炸问题，提出了一种自动抽象算法．它是直接在时间自动机描述规格上而不是在规模大得多的语义模型上进行抽象，从而取得不大于时间自动机拓扑复杂性的四次方的多项式复杂度，实验证明，该算法可应用于任何满足线性复位性质的时间自动机。此外，这种算法还可以用来简化系统描述，提高其可理解性。     

扩展奇偶规则的元胞自动机模型和分析

对奇偶规则的元胞自动机模型，进行了大量的计算机实验，引入Hamming距离和总密度关联，并对其演化作了数据分析．通过对奇偶规则的元胞自动机的研究，提出了一种扩展奇偶规则的元胞自动机，对它的演化规则进行了研究，并对这种模型的Hamming距离和总密度关联也作了深入的讨论和计算机模拟．     

基于智能体与元胞自动机的智能交通仿真

针对智能体和元胞自动机在交通仿真研究中应用的相对独立现状,分析了智能体和元胞自动机理论方法在交通仿真研究和应用中的特性及各自存在的局限性和优势。指出两者都具有“由底向上”的设计特点,智能体能准确地描述各种复杂交通元素的特性和自主行为,但实现复杂,效率较低,而元胞自动机方法实现简单,仿真效率高,但难以体现交通元素的个体差异。探讨了这两种方法相结合进行智能交通仿真的可行性,以及它们的结合点和结合方法,构建了一个基于智能体和元胞自动机相结合的基本智能交通仿真模型。仿真结果表明,该方法既保持了元胞自动机的实现简单、效率高等基本特征和优点,又能反映交通系统中交通元素的自主特性和个体差异。     

平面桁架力学分析的细胞自动机方法初探

尝试用细胞自动机作平面桁架力学分析，探讨了该方法的可行性，给出元胞的划分方法和特性，列出了计算框图并编制了相应的程序，由于不必形成结构的偏微方程集或有限元的总体刚度矩阵，计算工作量小，算例表明，该方法对结点位移和杆内力的收敛速度均较快，是一种分析固体力学问题有前景的新方法。     

基于细胞自动机方法的车行运动模型及信号灯控制策略研究

采用细胞自动机方法研究了在单向道路上行驶的2辆不同性能(加速度能力、最大速度等)车辆的运动状态和相互关系,以及性能参数对行驶状态的影响.讨论了在设置路口和信号灯的情况下,不同信号灯控制策略(信号灯的时间周期及绿信比)对车辆运动状态的影响.细胞自动机方法通过JAVA编程进行数值模拟,得到车辆行驶时间-位置之间的关系,结果与预期相同.该模型退化为匀速运动状态情形时,所得结果与近期文献的结果相一致,也证明了文中所用方法的可靠性和合理性.     

交通灯控制下基于元胞自动机的行人过街模型研究

本文提出了一种交通灯控制下的基于元胞自动机的行人过街穿越模型,该模型由行人元胞子模型、机动车元胞子模型及相互作用子模型三部分组成,用于分析在带有人行横道的一维道路上,由行人与机动车构成的混和文通流的特性。该模型着重考虑了行人的行为特性,在考虑诸多实际影响因素的情况下,研究了行人的产生概率,行人不遵守交通规则的概率、行人群效应等对于车流量、行人流量和等待时间的影响,并据此提出混和交通流情况下城市交通管理方案,以保证行人安全,提高通行效率,减少城市拥堵。     

基于PFV策略的连续型元胞自动机交通流模型

科学合理的微观交通流仿真模型是研究交通控制手段有效性的关键.本文结合一种考虑驾驶员视野内前后多车影响的跟驰策略，建立了连续型元胞自动机交通流模型.仿真实验表明，仿真数据与实测数据有较好的拟合性，仿真得到的 K-Q、K-V和 Q-V图能较好地反映实际道路交通流的失稳现象，所建立的模型具有适应不同场景的兼容性与灵活性，能够作为研究我国实际道路交通流问题的仿真工具.     

基于PFV策略的连续型元胞自动机交通流模型

科学合理的微观交通流仿真模型是研究交通控制手段有效性的关键.本文结合一种考虑驾驶员视野内前后多车影响的跟驰策略，建立了连续型元胞自动机交通流模型.仿真实验表明，仿真数据与实测数据有较好的拟合性，仿真得到的 K-Q、K-V和 Q-V图能较好地反映实际道路交通流的失稳现象，所建立的模型具有适应不同场景的兼容性与灵活性，能够作为研究我国实际道路交通流问题的仿真工具.     

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元胞自动机是研究交通仿真的强有力工具。但以往的元胞自动机模型都对交通的局部规则进行大量简化,这种简化用于描述路段的车流规律是可行的,却很难真实反映交叉口复杂的车流运行状态。鉴于此,本文提出新的无信号交叉口二维元胞自动机模型。该模型的特点在于:(1)细化了元胞自动机交叉口模型;(2)引进了驾驶员在交叉口的微观行为模型,如车辆饱和流,跟车模型,穿越冲突交通流临界间隙理论等。这使得模型能充分考虑交叉口中各方向车流的冲突影响,更加真实地反映交叉口的车流规律。在此基础上,本文建立了一个单交叉口的仿真平台,经检验该平台是合理有效的。     

基于机动车排放的交叉口信号控制仿真与分析

结合微观仿真元胞自动机模型和机动车排放MOVES模型，以十字信号控制交叉口为仿真对象，研究交叉口信号配时与机动车排放之间的关系.元胞自动机模型将交叉口和路段划分为3.5 m×3.5 m的元胞，每辆车占2 个元胞，交叉口内转弯车辆减速慢行，直行车辆速度不受限制，提高了交通仿真的真实性和机动车排放测算的准确性.仿真结果表明：最佳信号周期随着车辆到达率的增加而增加，使得交叉口通行效率达到最大化；行程时间随着左转车比例的增加而增加，对于不同的车辆到达率，均存在一个极限值，当左转车比例低于该极限值时，行程时间变化不大，高于该极限值时，行程时间快速增加；从通行能力、行程时间和尾气排放的角度，交叉口具有不同的最佳信号周期，且差异较大.     

基于机动车排放的交叉口信号控制仿真与分析

结合微观仿真元胞自动机模型和机动车排放MOVES模型,以十字信号控制交叉口为仿真对象,研究交叉口信号配时与机动车排放之间的关系.元胞自动机模型将交叉口和路段划分为3.5 m×3.5 m的元胞,每辆车占2 个元胞,交叉口内转弯车辆减速慢行,直行车辆速度不受限制,提高了交通仿真的真实性和机动车排放测算的准确性.仿真结果表明：最佳信号周期随着车辆到达率的增加而增加,使得交叉口通行效率达到最大化;行程时间随着左转车比例的增加而增加,对于不同的车辆到达率,均存在一个极限值,当左转车比例低于该极限值时,行程时间变化不大,高于该极限值时,行程时间快速增加;从通行能力、行程时间和尾气排放的角度,交叉口具有不同的最佳信号周期,且差异较大.     

城市交通空间需求与交通网络双均衡研究

从交通空间需求入手,运用均衡原理建立交通空间需求与交通网络二者的耦合关系模型,提出了一套城市交通空间需求与交通网络一体化均衡配置方法。该方法能够同时实现交通需求与交通网络的供需均衡以及交通网络自身的用户均衡,对于城市土地利用与交通系统的一体化规划以及城市规划与交通规划的结合具有重要的借鉴作用。     

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随着城市社会经济的发展，城市道路交通供给和需求的矛盾日益突出，并引发很多交通问题。本文根据城市交通的特点和面临的交通问题，提出基于交通灯控制的城市交通流动态管理系统。通过分析城市交通流的特征，将通信网研究领域的流量控制思想和计算机图形学的拓扑优化思想引入城市交通的流量优化研究中，提出控制城市交通流量优化和规避拥塞的算法。这项技术可以帮助交通管理部门根据实时交通信息，自动生成动态交通流控制方案，改变城市道路中的交通流分布，从而提前根除和缓解交通阻塞，优化城市交通管理。     

建设智能交通管理系统为2008奥运会提供一流交通保障

介绍了北京市智能交通管理系统的结构和内容,即两大系统,智能化交通指挥调度系统和现代化交通管理信息系统,并详细论述了其中的八个项目。各项目以动、静态交通信息和交通管理业务为对象,以信息技术、自动控制技术、交通工程技术等ITS技术方法和系统工程方法为手段,实施交通指挥调度、交通综合信息管理、交通警务管理、交通业务管理的自动化和高效率;最后对系统完成后的运行效益进行了评估。