基于元胞自动机的轨道交通突发客流拥堵消散演化机理研究

为保证城市轨道交通运输系统在突发客流条件下能够安全高效运营，本文基于元胞自动机建立城市轨道交通突发客流拥堵传播模型.分析突发客流量拥堵传播过程，采用状态参数集反映车站拥挤程度的多样化差异，定义更为准确合理的客流量元胞自动机演化规则.以成都市轨道交通部分线网为例，仿真设置不同量值的突发客流，研究线网客流状态的演化规律.结果表明，随着突发客流量增加，客流状态从区域拥堵演化至线拥堵的速度减缓，从线拥堵演化至点拥堵的速度保持不变或略有加快.此外，大量突发客流会引起拥堵消散速度的减缓，造成更大时空范围的区域性拥堵.     

装配式空心板桥典型病害分析与处理

公路桥梁中大量采用的装配式空心板桥．其桥面铺装普遍存在以沿空心板企口缝纵向开裂为主要特征的早期结构病害。针对此类桥梁结构病害，分析了其主要表现形式、产生原因，并通过对一座病害桥梁的静载试验检测，分析验证了出现该类结构病害后，桥梁结构受力性能的变化，最后提出了预防和处理该类病害的措施和方法。     

造船专业化生产单元模型及其作业安排优化

组建成组生产单元,实行中间产品的专业化生产是以中间产品为导向的现代造船模式的特征.在一定的生产计划期内,生产单元内中间产品的生产,通过成组、优化,采取批量生产的方式,以一定的节奏连续均衡地生产.研究了选择合理的生产节奏,保证生产单元作业的均衡性及降低其生产成本.建立了生产单元的作业安排数学模型,并应用遗传算法进行求解,得到了在满足资源限制条件下的成本最小的生产节奏,并实现了资源利用的均衡性,从而可以制订出合理的单元生产作业计划.     

高速铁路列控系统运营场景实时性的建模与验证

高速铁路列控系统是一个典型的分布式实时系统,其时间约束主要反映在运营场景中子系统之间的交互过程中。时序逻辑的扩展方法并不能完全满足描述分布式实时系统性质的需要,并且随着系统的复杂性提高,列控系统运营场景中诸如超时、期限、直到…才等形式化描述与验证上存在不足。本文提出一种适合于列控系统场景建模与验证的方法,其核心思想是使用混合通信顺序进程HCSP(Hybrid Communicating Sequential Process)形式化描述分布式实时系统模型,提出转换规则,转换成时间自动机网络模型并进行自动验证。最后通过对典型场景无线闭塞中心RBC(Radio Block Center)切换的相关属性进行建模与验证,分析证明方法的有效性。     

基于实测和CA模型的大跨桥梁车辆荷载模拟

车辆荷载对于大跨公铁两用桥梁和大跨公路桥梁的使用性与安全性均有显著的影响。与中小跨桥梁相比,大跨桥梁交通容量可观,车辆在过桥中加减速和车道变化的概率较大,车辆荷载在桥梁的分布状态极为复杂。目前的交通荷载实测系统对车辆过桥全过程中的位置及速度变化不能提供详细的信息,为此,建立融合实测交通信息和元胞自动机（CA）模型的大跨桥梁车辆荷载模型,考虑不同区域车型构成特征,交通规则、车道设置和驾驶行为。依据河北一处重载路段的交通实测数据,分析不同交通服务水平下一座大跨斜拉桥静力荷载随时间和空间的分布特征,并通过与规范设计荷载值进行比较对荷载效应进行评价。     

基于Timed-UML顺序图的RBC交接形式化建模与分析

在CTCS-3级列控系统中,采用RBC技术将线路划分成多个管辖区段。当列车行驶并跨越相邻RBC交界区域时,控制权将会移交至前方相邻RBC,整个过程称为RBC交接。在运行中,RBC交接过程能否实时安全可靠地执行,直接影响着列车的行车效率和乘客的生命安全。采用一种基于添加实时约束的UML顺序图与时间自动机结合的模型来建立RBC交接场景。以双车载电台的RBC切换策略出发,建立切换的Timed-UML顺序图模型,然后按照UML-TA转换规则,建立得到完整的时间自动机网络模型。并利用UPPAAL验证工具对RBC交接模型进行形式化建模及分析,对模型的死锁和功能实现做了验证,从而达到对CTCS-3级RBC子系统的实时性以及设计规范合理性的验证目的。     

基于元胞自动机理论的沪杭高铁通过能力仿真研究

沪杭高铁除嘉兴南站外,其他沿途车站各方向均仅有1条到发线,不可避免会出现在同一股道接发同向列车的情况,列车发到间隔时间较大,阻碍了沪杭高铁运能的提升。通过元胞自动机理论,建立沪杭高铁通过能力仿真系统,以现行运行图停站方案为基础,对同股道列车发到间隔时间为7 min和6 min两种情况进行仿真分析,对比压缩列车同股道发到间隔时间对沪杭高铁通过能力的影响。仿真结果表明,在现行较优的运行方案下,压缩列车发到间隔时间对目前沪杭高铁通过能力的提升幅度有限。     

沙棘总黄酮对培养心肌细胞搏动及电活动的影响

本实验研究了TFH对培养乳鼠心肌细胞的跨膜电活动及搏动的影响。结果表明:TFH可使细胞搏动频率显著降低,搏动幅度下降,细胞动作电位复极50%和90%的时程(APD_(50)APD_(90))缩短,4相去极化斜率下降,其它参数未见显著变化。此外还观察到TFH可使异常自发搏动节律转为有规律的搏动。提示TFH对培养心肌细胞的作用机制可能与抑制Ca~(2+)跨膜转运和促K~+外流有关。     

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元胞自动机模型在城市交通流特性的研究和模拟方面非常有效，可在先前的元胞自动机交通流模型中，没有反映车辆驾驶者水平对车流行进的影响。目前北京市有近1/3的驾驶者为新司机，他们的存在直接影响着北京市的交通状况。为了能够反映出驾驶者水平与车流之间的关系，在新模型中引入了驾驶水平因子，以反映驾驶者的不同水平。通过计算机模拟，发现当驾驶者的水平一致且较高时，车流相当流畅，而新司机的加入则造成车流中出现了自由相与堵塞相的全局性交替，类似于波的传播，而且新司机越多，波的周期越短，波峰走向与水平方向的夹角越陡。     

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针对城市道路路段上车流的流量和密度之间的特性，对道路元胞自动机交通流模型进行了改进，使CA模型能够较好模拟城市道路交通流。提出了网格动态调整算法，该算法根据模型模拟的路段流量和密度计算车辆平均通行距离，并以此距离动态调整CA模型的格子长度，按照城市道路路段上车辆速度的统计分布规律，以路段的车流速度密度模型输出作为下步模拟的平均车速，通过车辆速度的分布范围确定车辆加速减速的概率，对模型车速进行更新。选择500米长的城市主干道上的一条车道，利用本文改进的CA模型进行模拟，模拟结果表明:该模型在车速为30-65公里/小时范围内，能较好模拟城市道路上车流的运行特性。改进后的CA模型，适用于对城市道路上中速车流运行状况的模拟。