A cellular automata evacuation model considering friction and repulsion

At present, the study of traffic flow has got constructive achievements[1-5]. The pe- destrian flow, similar to the traffic flow, is attracting more and more attention. Pedestrian evacuation is a multi-agent system composed of pedestrians with interactions. Its dy- namic characters are similar to those of the traffic flow. The local interactions among pedestrians and those between pedestrian and environment (e.g. wall, door, smoke) de- cide the complicated, global behaviors of pedestrians, e.g…     

基于人行为影响的住区建筑多主体集成能耗模型

在城市建筑节能研究中,政府常常依赖城市能源与碳排放模型工具制定并评估节能策略。而当前的城市建筑能耗模型受限于开发技术等因素,尚存在诸多不足,例如,考虑人行为对建筑能耗的影响,建立行为、日常活动及与环境相关的综合能耗模型。关于此类模型合理的数学形式、参数选择的方法以及不同行为的模拟方式等问题还尚待进一步研究。采用多主体（Multi-Agent）建模技术,设计集成建筑能耗模型,以住区中的居民作为模型中活动的主体,模拟使用者行为习惯、活动对建筑能耗的影响;采用ISO 13790标准模拟建筑的供热和降温需求,并在集成环境中设计统一的描述框架,以相对独立的环境模拟、行为模拟模块形式进行交互,实现热环境模拟和基于主体活动的设备能耗模拟的有机结合。研究表明,住区居民的用能行为是影响城市建筑能耗密度变化的重要因素,实现对住区主体行为特征的引导是实现城市建筑节能目标的有效途径。     

地铁出口和内部条件对人员疏散的影响分析及应用

应用STEPS软件,采用计算机仿真技术对地铁出口人员疏散进行了研究．考虑了建筑物内部结构和人员行为对疏散的影响,建立了简单的地铁车站疏散模型,并利用该模型详细模拟了在不同出口和内部条件下的人员疏散过程．获得了不同时刻的人员分布状态,找到了不利于人员疏散的“瓶颈”位置,分析了地铁出口条件对于人员疏散的影响．这些结果可指导建筑物的疏散设计和建筑火灾等紧急情况下人员的安全疏散．     

基于FSDT的车站火灾疏散故障感知能力研究

车站人员的火灾疏散感知不准确性是车站火灾疏散故障发生的直接原因,且车站人员的感知能力之间存在差异性.为了科学评价车站工作人员的火灾疏散故障的感知能力,基于模糊信号理论,针对故障感知辨别能力指标和故障感知能力反应倾向性指标对车站人员感知能力进行定量评价,并以成都火车站车站人员为例,通过设计调查问卷进行实例分析,对有效提高车站火灾疏散故障感知能力从而对避免事故疏散故障的发生有重要的意义.     

基于DEA原理的船舶人员疏散通达性评估

为了全面系统的评估船舶人员疏散通达性,在分析船舶人员疏散全过程的基础上,构建了人员疏散通达性评估指标体系,给出了各项评估指标的定义及计算方法。依据投入产出系统提出了通达性指数概念,并基于数据包络分析方法建立了船舶人员疏散的通达性评估模型。利用该模型对某客船的2种不同总布置设计方案进行人员疏散通达性评估,得到了2种设计方案的人员疏散通达性指数,并对各项指标的冗余率或亏空率和设计侧重面进行了分析,为船舶总布置设计抉择和改进及人员疏散科学管理提供了理论依据。     

基于二维元胞自动机的温度场模型的分析

铣刀片在切削过程中受到周期性的热冲击,切削热产生恶劣的温度场对刀片造成破损,温度场在铣刀片切削过程中呈现出非常复杂的变化,研究切削热和切削温度的产生和变化规律是揭示刀具破损磨损产生机理的重要手段。利用有限差分法结合切削温度试验和利用元胞自动机理论对铣刀片温度场进行研究,可以建立二维波形刃铣刀片温度场算法系统,得出切削中各点的温度场,为刀片槽型重构奠定基础。     

基于云模型元胞自动机的图像边缘检测方法

针对基于模糊或元胞自动机的图像边缘检测方法所存在的问题,提出了一种新的基于云模型元胞自动机的图像边缘检测方法。采用方向信息测度与边缘有序性度量作为边缘特征信息,将这些信息作为输入进行云推理,利用推理结果对方向信息测度信息和边缘有序性度量信息进行精确反馈,最后通过元胞自动机的自动演化得到图像边缘。试验表明,本文算法具有很强的细节边缘检测能力,是一种实用、高效的图像处理算法。     

基于经典地理过程分析概念的CA模型扩展

地理空间、地理梯度、地理流和空间关系是经典地理学进行地理过程分析常用的四个基本概念,元胞自动机(CA)作为复杂空间系统研究的重要工具,其对这些概念内涵的有效表达程度决定了其模拟地理过程的能力.在阐述了经典地理过程分析概念的基础上,分析了CA对这些概念内涵表达的有效性和局限性,提出了基于特征的CA概念模型,并进行了深圳市城市土地利用演化的实证研究.结果表明,基于特征的CA可以有效地表达经典地理过程分析概念,在城市土地利用规划中具有很大应用价值.     

基于元胞自动机的埃博拉药物配送系统设计

采用元胞自动机模型预测了西非36个地区埃博拉患者的未来人数,针对抗埃博拉病毒药物保质期较短的特点,根据所需药物数量设计出了该药物的二级配送系统,提出了最短时间配送系统、最低成本配送系统2种模型,并进一步阐述了运行效率更为高效的跨国界最低成本配送系统。更多还原     

蜂窝移动通信基站的离散时间排队分析

用有限用户离散时间损失制系统对蜂窝移动通信基站进行建模,利用Markov链方法,给出稳态下系统每一时隙上发生损失的概率、平均信道利用率和平均吞吐率等性能指标。并通过数值仿真解释了该模型对数字蜂窝移动通信网络设计及性能分析的应用。     

基于元胞自动机的客机应急撤离过程仿真研究

提出采用基于信息流传播更新机制的元胞自动机算法进行客机应急撤离问题的求解.算法利用带缩放系数的微观离散网格描述客机客舱布置方案,考虑了旅客不同属性对撤离过程的动态影响,采用信息流更新机制对撤离过程进行模拟,有效地解决了采用传统并行更新机制模拟与实际撤离过程不一致的问题.实例仿真结果表明,文中的算法与传统元胞自动机算法相比,更接近于试验结果.     

基于离散分布的公交站距优化模型

在乘客需求沿公交线路离散分布的基础上,建立一种动态公交站距优化模型和计算方法.在公交线路沿线的每个交叉口及路段上的大型客流发生、吸引点处设置备选站点;根据地理信息系统的土地利用、开发强度等空间信息,将现有站点调查的上下乘客需求量或预测的线路OD客流量,分配到公交线路服务区域的各个需求段;以与站距有关的乘客步行到站时间价值、车内乘客运行时间价值和公交车辆运行时间价值之和最小为目标函数,用动态规划方法,在备选站点集中选取子集站点,使其满足目标函数.以苏州市区现有的一条公交线路为例,应用该方法对沿线各站点的间距进行优化,实践证明该方法有效.     

一个基于离散对数的可公开验证的秘密分享方案

基于计算离散对数的困难性，提出了一个非交互式的可公开验证的秘密分离方案。其中的可公开验证性是通过公开对有关秘密数据的承诺而实现的，并且任何人都可验证秘密份额分发过程的正确性，恢复秘密时可有效地防止分离者提供假的秘密份额。所提出的方案具有结构简单、安全性好的特点。与已有的可公开验证秘密分享方案相比，所提方案的验证算法计算复杂度小，数据传输量小，因而效率较高。     

基于簇和径统计特征的超宽带离散信道模型

基于超宽带（UWB）信号传播中簇信号和径信号的统计特征,将簇和径的传播过程描述为各自独立的离散泊松过程,并根据不同的信道环境及簇和径的信道增益系数确定离散时间间隔以及信号幅度, 由此得出一个二维的离散信道冲击响应表达式,给出一种超宽带离散信道模型的建立方法.利用该模型可以推导出超宽带信道的功率衰减轮廓（PDP）表达式.仿真结果表明,该离散信道模型可以更好地评估超宽带的信道特征,运用新的离散模型推导得到的PDP与IEEE 802.15.3a给出的PDP有着很好的一致性.     

基于人工势场与细胞自动机的移动机器人路径规划算法

提出了一种基于细胞自动机（Cellular Automata,CA）和人工势场的全向移动机器人路径规划算法,并通过一个4层的细胞自动机模型实现了该算法。通过构造扩张的障碍占位网格地图可在规划算法中将机器人简化为一个点,然后通过建立数值化的障碍人工势场图来考虑障碍物的局部影响,并使用CA模型得到距离传播图,最后通过搜索势场超曲面的最小值获得从起始点到目标点的最优无碰撞路径。仿真结果表明,提出的算法可以获得最优无碰撞路径,最优路径足够光滑且与障碍有较大的安全距离,便于全向移动机器人跟踪。     

一种基于离散小波变换的大容量数字图像水印算法

针对目前研究中图像水印嵌入信息量偏小的问题,提出一种基于离散小波变换的大容量数字图像水印算法。通过融合嵌入方式,将水印信息嵌入在原始图像小波分解子带中,采用不同的嵌入强度因子,确保了水印信息的不可见性。同时采用Arnold置乱映射增强算法的安全性,通过剪切、JPEG压缩、椒盐噪声攻击实验证明该算法具有较强的鲁棒性。     

基于离散Hopfield神经网络的盲信号均衡新算法

针对许多现有的盲均衡算法对发送信号,均衡器,信道等都有不同的要求,本文在利用接收数据正交补投影和发送信号属于有限字符集的先验知识之上,构造出直接待恢复盲信号的二次规划问题,推出了一种基于离散Hopfield神经网络直接盲信号均衡的新方法,该算法有效地克服了上述问题,在SIMO(单输入多输出)信道上的仿真结果表明:该算法收敛速度快,性能好。     

基于DEM的堰塞湖1／3溃决模拟及人员撤离方案研究

建立了堰塞湖1／3溃决下,洪水的水流速度、淹没区域及到达时间等模型.根据模型,利用DEM(三维数字高程模型)和MATLAB软件模拟了汶川地震唐家山堰塞湖1／3溃决后的洪水演进情况,设计了“人员撤离紧迫性”的量化方法,拟订了下游人员撤离方案,为部队和政府相关部门撤离群众提供了数据支持.最后对模型的精确性进行了评价,针对地震堰塞湖应急评估中存在的数据不足、时效性较差等问题提出了建议.     

基于离散网格的机电耦合问题分析

针对机械结构与电磁场相互作用的问题,给出了其机电耦合问题的概念,并提出了一种基于相同离散网格求解结构和电磁场问题的机电耦合模型．该模型根据电磁分析精度对几何模型网格尺寸的要求,采用了迭代法加密网格来解决结构位移场引起的网格尺寸增大问题,进而利用矩量法准确分析结构位移场对电磁特性的影响．最后,将该模型应用于一个电磁散射问题和一个天线问题的案例．仿真结果表明,结构位移场对电磁场的影响不可忽视,可为结构设计和电气设计提供参考．