高速公路交通流状态的元胞自动机模型仿真与推演

文章提出了一个新的元胞自动机模型即AD模型。该模型最主要的改进在于车辆的减速方式更加合理。本研究使用SUMO进行微观交通仿真。文章假设了3种可能的下游场景,包括车道封闭、限流瓶颈和限速瓶颈,并使用AD模型、IDM模型和SUMO默认的Krauss模型分别进行分析。结果表明在限速瓶颈场景下,使用AD模型可以得到最好的仿真效果。这一成果对未来的高速公路交通流管控工作具有重要的参考价值。     

基于元胞自动机仿真的收费站ETC车道数量研究

ETC收费系统在我国得到越来越广泛的应用。为了节约收费站的改建成本和提高收费站通行能力,文章先假设所有车辆均可以通过ETC车道,利用元胞自动机模拟不同数量的ETC车道的收费站的通行能力,得出ETC车道所占的比重越大,收费站的通行能力越强;然后结合实际情况,模拟ETC车辆占总车辆数的10%,30%和50%的3种情况,得出当ETC车辆总数占总车辆数少于50%时只需要一条ETC车道可使收费站通行能力达到最大,当等于50%时,需要两条ETC车道使收费站通行能力达到最大。     

基于元胞自动机理论的公共场所人员疏散模型与仿真

在元胞自动机理论上建立了大型公共场所人员疏散的数学模型,利用JavaScript编写了仿真程序,通过疏散过程的仿真及结果分析得出一定的结论,对实际疏散以及公共场所的设计具有一定的指导意义。     

基于不同安全间距的元胞自动机交通流模型的研究

文中在NaSch模型的基础上提出一个改进的元胞自动机模型来模拟周期性边界条件下高速公路上车流运动。考虑到不同速度应有不同的安全车间距、反应时间和减速距离,根据车辆与前方紧邻车辆之间的间距和车辆的速度来确定该车的运动,这样就可以间接地反映出前方紧邻车辆对当前车辆的影响。通过引入不同的安全间距可以描述不同速度运动的车辆接近前方车辆时的减速行为。由于不同的安全车间距的引入,并且考虑到速度的差异,因而可以较好地描述交通流中的不同现象,可以对车辆微观运动进行合理地描述。     

基于元胞自动机的音乐传播模式仿真研究

传统音乐传播模式存在群众传播不积极、传播模式复杂等问题,为此,提出基于元胞自动机的音乐传播模式仿真研究。结合音乐传播的复杂性,利用元胞自动机基本原理构建动态模型,从中心度、关系强度两个方面对传播效果进行仿真实验。通过实验验证该模式的合理性,并由此得出结论。实验结果表明,在元胞空间弱关系条件下,音乐传播模式可具有良好的传播效率、模式简单,且群众核心人物对音乐传播的积极行为显著大于边缘位置参与群的积极性,为音乐传播模式提供了有效途径。     

基于元胞自动机和模糊控制的交通仿真研究

以车辆在行驶过程中的驾驶行为作为研究对象,对元胞自动机的概念、类型、结构以及他们在驾驶行为仿真中的应用进行了学习和研究.元胞自动机实现方法简单,仿真效率高,但无法描述车辆在拥有不同类型驾驶员情况下的行为决策过程,导致所有车辆的驾驶行为都服从同一规则;模糊控制能够描述不同交通元素的特性和自主行为,但实现复杂.根据元胞自动机和模糊控制的这些特点,设计了将元胞自动机和模糊控制理论相结合的方法,既保持了元胞自动机在仿真应用中的优点,又结合模糊控制理论反映了车辆驾驶行为的自主特性,并通过动态仿真验证了方法的可行性.     

一种基于元胞自动机的显影模型

本文利用元胞自动机的方法建立电子抗蚀剂显影模型,阐述了用该模型确立电子抗蚀剂显影后轮廓的方法,在结合相应的能量沉积模型和显影速率模型后,给出了电子抗蚀剂最终显影轮廓的模拟结果,并用ZEP520电子抗蚀剂进行实验验证.     

基于元胞自动机的激进型驾驶行为换道模型

为研究实际高速路激进型驾驶行为对交通流的影响,对NGSIM中80号州际公路（I80）数据进行分析。通过对数据中车头间距、车辆换道等参数的分析,提出了针对激进型驾驶行为的换道模型。运用元胞自动机,在单车道VDR模型和双车道STCA模型基础之上采用动态换道概率并建立了ISTCA模型。通过对不同道路密度条件下换道行为进行模拟仿真,并与STCA模型进行对比分析。仿真分析表明,在一定密度范围内,ISTCA模型能有效提高道路的通行能力。     

元胞自动机在两类传染病模型中的应用

文章根据新冠病毒传染的特性,建立SEIR病毒传播模型,将环境中的个体看为Agent智能体,利用元胞自动机的特点制定规则进行仿真模拟。根据两种不同的环境讨论了元胞自动机在各自环境中的基础运用,同时结合病毒的不同传播特点、防疫的不同措施讨论了疫情扩散的具体程度,变相证明了客观事实,验证了元胞自动机的可靠真实性,为防疫决策提供相应依据。     

基于移动元胞自动机的网络舆情传播模型

为了准确刻画网络舆情的变化规律,针对经典元胞自动机存在的不足,考虑网络舆情主体的可移动因素,提出一种基于移动元胞自动机的网络舆情传播模型。首先对经典元胞自动机的工作原理进行分析,提出移动元胞自动机模型,然后根据网络舆情的特点,制定网络舆情主体状态转换规则和移动规则,建立移动元胞自动机的网络舆情传播模型,最后采用Matlab 2011对网络舆情演化过程进行仿真分析。仿真结果表明,舆情主体移动概率对网络舆情传播速度和同质化率影响比较大,移动元胞自动机模型可以很好地描述网络舆情的实际传播过程。     

网络流量行为分析的一维元胞自动机模型

提出了一种网络流量的一维元胞自动机模型。制定了节点吞吐量和分组队列长度的更新规则,引入了减速概率来模拟节点发送分组的随机行为。数值仿真结果表明,该模型能较好的描述了网络中从自由流相到拥塞相的相变行为。     

基于元胞自动机理论的硅各向异性腐蚀模型

根据硅各向异性腐蚀在微观尺度下的特点,基于元胞自动机理论提出了新的腐蚀模拟模型.该模型考虑了腐蚀过程中硅不同晶面的晶体结构特点,并通过引入碰撞理论,综合反映了腐蚀温度和浓度对腐蚀的影响作用.该模型可快速准确地模拟分析各向异性腐蚀工艺过程,对优化工艺有着理论指导作用.     

基于元胞自动机理论的硅各向异性腐蚀模型

根据硅各向异性腐蚀在微观尺度下的特点，基于元胞自动机理论提出了新的腐蚀模拟模型．该模型考虑了腐蚀过程中硅不同晶面的晶体结构特点，并通过引入碰撞理论，综合反映了腐蚀温度和浓度对腐蚀的影响作用．该模型可快速准确地模拟分析各向异性腐蚀工艺过程，对优化工艺有着理论指导作用．     

基于量子元胞自动机的逻辑电路

简述了量子元胞自动机 (QCA)的理论及其逻辑电路的实现方式。每个量子元胞包含两个电子 ,它们通过库仑相互作用与邻近元胞耦合。每个量子元胞上的电荷分布趋于沿两垂直轴的某一轴向分布 ,可以以此来表达二进制信息。用这些量子元胞的阵列来实现各种逻辑门     

基于量子元胞自动机容错全加器的设计

为提高新一代纳米器件量子元胞自动机(QCA)电路的稳定性及可靠性,提出了一种容错1位全加器,然后通过QCADesigner软件来仿真分析1位容错全加器,验证了该设计的可行性及它具有较好的容错性,该设计对复杂QCA电路的容错性的研究起到借鉴作用.     

基于元胞自动机的红外图像增强新方法

提出了利用元胞自动机进行红外图像增强的新方法.使用有限状态机分析了状态空间的计算模型和特征,状态转移函数采用了冯·诺伊曼邻域和一致的演化规则.在实拍的红外图像上进行增强实验,结果表明:基于元胞自动机的红外图像增强方法能够有效地提高红外图像整体对比度,同时突出红外图像中目标的细节信息,无论主观评估,还是客观评估,在视觉质量上均优于传统的直方图均衡法、反锐化掩膜法等.     

基于元胞自动机的多重零水印算法

利用混沌序列随机选择图像元胞自动机变换的低频系数产生初始构型,元胞自动机根据初始构型演化出零水印,然后用其加载有意义的二值水印,从而实现多重水印的零嵌入,从根本上保证了水印的不可见性.由于算法是基于元胞自动机域的,充分利用了元胞自动机复杂多变的特性,使水印有很好的安全性.实验结果表明提出的算法有较好的鲁棒性,也很好地解决了常见零水印方案所面临的问题.     

基于元胞自动机的高速公路收费设计

文章在事故预防、吞吐量、成本等方面分析特定收费广场设计的性能,并运用主成分分析法确定公路收费站的评价模型。在建立评价模型的基础上,利用元胞自动机模型对收费亭数量以及形状等方面进行优化。     

基于量子元胞自动机容错反相器的设计

分析了由线、反相器、扇出、择多逻辑门等量子元胞自动机组成的基本电路在工艺制造过程中可能存在的故障,基于块择多逻辑门的冗余结构设计思想,设计出具有容错能力的量子元胞自动机反相器,最后利用QCADesigner软件对位于不同输入输出点的极化值进行了仿真研究和验证。结果表明,所设计的反相器结构对称,输入与输出方式多样性,对元胞位移故障和元胞缺陷故障具有较好的容错能力,这将对构成更复杂的大规模QCA集成电路容错的研究具有一定的借鉴意义。