基于虚拟现实的港口集装箱码头装卸系统仿真建模技术

以港口集装箱码头装卸系统为对象,对基于虚拟现实下的该系统仿真建模有关关键技术进行研究。针对港口集装箱码头装卸系统的离散性、随机性,采用面向对象和Petri网相结合的方法对系统进行复合建模,同时对系统进行了三维场景建模,并经系统复合模型实时驱动三维场景的动态显示,最终实现基于离散随机事件的港口集装箱码头装卸系统实时可视化、参数化仿真。将Petri网和面向对象两种建模方法结合起来用于现代港口物流系统的建模,即保持了面向对象建模中的优势,又很好地表达了系统事件之间的逻辑关系,同时又能利用Petri网模型中的数学分析方法对系统模型进行验证,与单纯使用其中一种建模方法相比有了很大改进,文中选用的可在微机上运行的虚拟现实仿真建模软件MultiGen较好地解决了复杂场景的实时生成问题。     

集装箱码头前沿布局的仿真优化

应用仿真优化方法研究了某集装箱码头前沿布局中泊位数，岸边集装箱装卸桥（岸桥）陆侧轨外侧作业通道数，岸桥及集装箱拖挂车（集卡）配备数量等因素对作业过程及码头通过能力的影响．开发了可生成不同集装箱码头前沿布局方案的参数化仿真模型，建立了仿真结果数据库和多目标多层次的方案综合评价指标体系．把遗传算法与系统仿真相结合，以评价指标体系评价得分作为优化目标，求得了最优方案，供决策者参考．     

基于Agent技术的微观交通仿真模型研究

交通仿真研究中利用传统数学建模进行微观仿真难以表达由于系统中各实体的相互作用而体现的一种综合性的行为，而面向对象的Agent技术的仿真具有很强的协作性和智能性，是人工智能领域的研究热点，它将为MTSM提供一种新的研究模式。     

基于交通仿真的区域交通协同优化控制系统

提出采用基于交通仿真的区域交通协同优化控制系统,实现区域交通运行态势的评价、公交需求管理和区域动态诱导。阐述区域交通协同优化控制系统的体系框架和层次结构,并详细讨论交通仿真在区域交通协同控制中的应用方法。该系统的建设对于提升区域交通运行效能,缓解交通拥堵,提高道路交通安全具有重要意义。     

自动化集装箱码头中自动导引小车的交通策略研究

针对集装箱码头交通特点,综合考虑采用自动导引小车的自动化集装箱码头未来发展的需要,提出了基于模糊控制的缓冲区策略,利用eM-P lan t建立了孤立交叉口的仿真模型,并对基于模糊控制的缓冲区策略和先进先出策略分别进行仿真,通过数据比较和分析,确定了两者的适用范围,结果表明基于模糊控制的缓冲区策略优于先进先出策略,是进行自动化集装箱码头交叉口控制的实用和有效的策略.     

基于TSIS二次开发的交通诱导系统仿真分析

介绍了TSIS与VC的接口原理和二次开发流程.给出TSIS二次开发的程序编写基础和RTE.dIl文件的生成方法.根据交通诱导的需要,给出了出行路径诱导、交叉口自适应控制、路段限速的二次开发设计思路和程序设计说明.通过编写TSIS接口函数,完成了示范区域路网交通诱导、控制系统的仿真分析.结果表明:提出的基于VC和TSIS二次开发的交通出行诱导系统仿真分析方法,充分利用了TSIS的微观仿真能力,不仅克服了模拟分析方法计算机量大、模拟结果不符合实际交通状况的不足,同时也提高了交通出行诱导系统仿真分析的直观性和科学性.     

基于VISSIM仿真的城市更新项目交通咨询研究

在土地资源紧约束的大背景下,土地发展模式由增量扩张向存量优化转变,城市更新成为城市发展的主要方式。城市更新项目通常只注意提高用地开发强度,缺乏对片区交通的整体统筹考虑,当片区存在多个城市更新项目时,会对交通体系造成强有力的冲击。论文通过引入VISSIM微观交通仿真软件,直观展示片区道路交通运行效果,输出交叉口评价指标,评价城市更新项目对于片区交通的影响,提出交通改善措施,实现城市更新与城市交通的协调发展。最后,以深圳市南山区沿山路片区城市更新项目为例进行说明。     

集装箱码头集疏运物流仿真研究

集装箱在码头与后方堆场之间的运输构成了港口车流量中的重要部分。应用W ITNESS物流仿真软件对集装箱码头公司与后方堆场之间的集疏运物流作业进行仿真,从中发现集疏运瓶颈并指出问题根源,以寻求解决方案,是一种有效的方法。以天津港各集装箱码头公司与后方堆场间的实际情况建立仿真模型,并进行模拟评价优化方案的效果。     

基于Vissim仿真的动态交通分配

针对城市交通的理论算法和模型虽然从形式上体现出了动态交通分配的一些特点,但在完整刻画路网交通状态方面还有不足,引进基于Vissim仿真动态交通分配的思想,介绍微观仿真软件Vissim理论基础,并利用Vissim仿真软件对路段进行动态交通流分配仿真,得出仿真软件在动态交通流方面的应用能够实时、准确、有效地仿真出来,为解决目前城市交通日趋严重的拥堵现状提供有效的参考.     

基于VISSIM的感应信号控制交通仿真研究

VISSIM是由德国PTV公司开发的微观交通流仿真系统.该系统是一个微观的、以车辆驾驶行为为基础的交通仿真软件.文章在分析了交通流微观仿真系统的特点后,介绍了VISSIM仿真系统,最后借助VISSIM对单路口进行感应信号控制设计,并对所设计的感应信号控制进行了仿真分析.     

集装箱码头前沿交通流模型研究

在深入分析现代集装箱专用码头前沿交通流的影响因素的基础上，提出并建立了一个集装箱码头前沿交通流模型，通过对模型的数值计算，分析了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与作业的集装箱岸桥数量比的关系，仿真研究了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与码头前沿宽度的关系，证明了模型的合理性，利用这个模型可以评价码头前沿交通流状况，从而为码头设计和规划提供理论依据。     

终端区空中交通流参数模型与仿真

研究机场终端区空中交通流参数的时空特性及演变规律,可为缓解终端区交 通拥挤,优化管控策略提供科学的依据.采用数理推导和仿真演析相结合的方法,首先基 于元胞传输模型建立了终端区进场交通系统模型,阐明空中交通流的速度、密度和流量三 项基本特性参数相互关系及影响要素;然后运用Netlogo仿真系统对增量后的进场交通流 的宏观涌现行为进行模拟,推演空中交通流基本参数的变化趋势,并进行敏感性分析;最 后,采用基于空管实测数据拟合的交通流参数关系对模型进行验证.研究结果表明,本文 建立的交通流参数模型符合实际且对终端区交通态势的判断具有应用价值,终端区空中 交通流基本参数间存在明显相关性,并随飞行程序、管制间隔、管制策略的改变而改变.     

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以TSIS软件卫仿真平台、以中关村西区为研究对象，在对比分析国内外交通那个特点的基础上，利用TSIS对中关村西区交通改进进行了仿真实验，验证了利用交通仿真方法进行交通影响分析的可行性分析；并通过仿真环境的动画演示功能，直接从交通流现象中发现问题，提出了项目周边路网的交通改进方案，获得了较好的仿真效果.     

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为优化区域交通网络中各信号控制器的配时方案,利用递推最小二乘算法(RLS)和同时扰动随机近似(SPSA)算法,由检测器流量估计DynaCHINA动态网络交通仿真与分析系统的动态OD矩阵,输入并标定各路段的速度-密度模型参数和饱和流量,获得网络状态的准确估计,包括各路段的速度、密度、流量、队列长度等;在此基础上,利用SPSA算法优化各信号控制器配时参数,包括各信号控制器的周期、相位差和绿信比,使得网络中车辆的平均旅行延误、队列长度、或交叉口通过量等指标最优. 针对实际路网的测试表明,本文的参数标定方法可以获得准确的检测器流量估计,结果明显优于Ashok K的动态OD矩阵与检测器流量估计方法;与现有的基于Synchro信号配时优化软件获得的结果相比较,该方法可较大幅度缩短车辆在路网中的平均旅行延误,并可推广应用于更复杂的区域路网的信号控制参数优化等场合.     

交通信号控制参数的仿真优化方法研究

为优化区域交通网络中各信号控制器的配时方案,利用递推最小二乘算法(RLS)和同时扰动随机近似(SPSA)算法,由检测器流量估计DynaCHINA动态网络交通仿真与分析系统的动态OD矩阵,输入并标定各路段的速度-密度模型参数和饱和流量,获得网络状态的准确估计,包括各路段的速度、密度、流量、队列长度等;在此基础上,利用SPSA算法优化各信号控制器配时参数,包括各信号控制器的周期、相位差和绿信比,使得网络中车辆的平均旅行延误、队列长度、或交叉口通过量等指标最优. 针对实际路网的测试表明,本文的参数标定方法可以获得准确的检测器流量估计,结果明显优于Ashok K的动态OD矩阵与检测器流量估计方法;与现有的基于Synchro信号配时优化软件获得的结果相比较,该方法可较大幅度缩短车辆在路网中的平均旅行延误,并可推广应用于更复杂的区域路网的信号控制参数优化等场合.     

基于蒙特卡罗模拟的交通状态辨识

提出了一种基于蒙特卡罗模拟的利用交通流参数实现交通状态辨识的方法.采 用 FANNY 算法实现了四种交通状态的聚类分析;利用蒙特卡罗模拟方法建立了 SVC 交 通状态辨识模型;分别构建了固定窗口模型和滑动窗口模型对交通状态进行辨识并综合 评价.分析结果表明：该方法能够对实时交通流参数进行准确辨识,尤其是构建的滑动窗 口模型,对交通状态辨识平均精度、召回率和 F 度量分别为 97.98%、94.64%和 96.21%.本方 法可为分析高速公路交通状态演化规律和发展趋势,建立预测预警、应急处置和信息发 布等应急运行机制提供科学方法和数据支撑.     

基于VISSIM仿真系统构建3D交通环境

阐述了运用VISSIM仿真系统构建3D交通环境的方法和过程,为VISSIM仿真系统的应用提供参考。介绍了仿真背景图、VISSIM的3D信号灯以及3D交通环境的要素和实现方式。利用VISSIM的可选模块V3DM建模时可分为两类模型,重点介绍了第I类3D模型的建立。总结了避免发生模型错位的注意事项和解决方法,即在缺少背景矢量文件的情况下,利用AdobePDF虚拟打印机将路网信息打印到pdf文件,并通过Illustrator软件输出得到仿真路网的dwg文件。以武汉市建设大道为例,实现了逼真的3D交通环境效果。     

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为了克服经典速度－密度模型刻画道路交通流动态变化特性的缺陷,将更丰富的路段检测信息运用到交通仿真模型参数的标定过程中.提出在预处理检测器数据后,采用一种基于凝聚层次聚类的局部加权回归算法标定车辆速度.该算法先对训练样本进行聚类,然后用凝聚层次聚类法对每一个约束类生成一棵聚类树;其次用k 最近邻方法将与待估计速度相关的新样本划入适当的类中,最后采用局部加权回归标定车辆速度.利用现场数据对算法进行了大量测试,分别将车流密度,密度与流量作为变量标定车速.结果表明,提出的算法是有效的,适用于基于仿真的动态交通分配系统.     

Development and Comparative Evaluation of Ramp Metering Algorithms Using Microscopic Traffic Simulation

Freeway ramp metering is an efficient freeway control that can ameliorate freeway congestion by limiting the number of vehicles entering the freeway. This study presents development and comparative evaluation of five ramp controls including no control, time-of-day plan, and three well-known ramp metering algorithms; ALINEA, FLOW and Stratified Zone through the use of microscopic traffic simulation. In this paper, ramp controls were developed and evaluated using Microscopic Traffic Simulation, AIMSUN NG. The simulation model of the Pacific Motorway in Queensland, Australia was used as a test-bed model. The results from the study indicated that ramp metering was basically found to be able to improve network performances up to 40% compared to no control. In terms of network and freeway mainline performance, ALINEA was superior to other algorithms under both normal and high traffic demand, whereas, Stratified Zone was the best algorithm for on-ramp performance. In terms of on-ramp performance, ALINEA was found to generate the lowest on-ramp performance. FLOW was found to be slightly superior to Stratified Zone. However, the trend was opposite for on-ramp performance. Gini coefficient was applied to measure the road user equity under the implementation of different algorithms. The results showed that FLOW was the most equitable algorithm, whereas, ALINEA was the worst. The results also indicated that network performance and on-ramp performance were trade-off in the presence of ramp metering operation.