基于元胞自动机的环形交叉口通行能力分析

为了描述环形交叉口交织区交通流运行态势的复杂性和不稳定性,采用微观元胞自动机模型模拟交织区的车流运行规律。首先基于环形交叉口圆环形结构和车流流向,建立六边形元胞空间替代传统矩形元胞空间以及定义多值元胞状态,进而提出基于改进间隙接受理论的元胞规则分析交叉口交织区通行能力,最后利用Matlab编程进行数值模拟仿真。仿真结果表明：所建立的六边形元胞空间能够有效地模拟交织区交通流运行;改进的元胞规则能够准确地描述交织区的通行能力波动性和变化曲线,为环形交叉口信号控制和协调优化提供基本依据。     

城市交通系统动力学特性研究——带信号灯控制的一维元胞自动机模型研究

元胞自动机的交通流模型以简单的规则反映交通过程中实际存在的各种复杂因素,并能在计算机上方便实现,从而可以演示这些因素对城市交通系统动态特性的影响。本文系统阐述了元胞自动机在交通流上的应用,以元胞自动机理论为基础,把车辆在路段上运动的变化规律表述为元胞自动机的演化规则,建立了基于元胞自动机理论的交通流模拟的NS模型,并利用Matlab语言实现了带信号灯控制的一维元胞自动机模型的仿真。     

基于实测车辆荷载的等高度连续刚构桥动力响应分析

通过利用成熟的元胞自动机模型中的双车道模型(NaSch)结合实测车辆荷载数据进行演化,生成基于实测车辆荷载信息的随机车流数据,而后赋予它实时位置变换信息用以模拟实际交通流的行进过程.把这个车流盒子信息加载到ABAQUS已经建立好的等高度连续刚构桥模型中,进行动态响应分析.再利用MIDAS软件,依据规范中关于静载的加载方法在同样的桥梁模型中加载,并得出静载作用下的数值结果的模拟路面上的车流荷载,最后把两个数值分析结果进行对比分析可以得到:等高度连续刚构桥在实际车辆运行过程中,桥梁各跨跨中位移的敏感性超过各跨跨中应力的敏感性.     

更新步长和元胞尺寸对元胞自动机模型的影响

改进了NaSch模型的更新规则,将更新步长和元胞尺寸作为模型的输入值,建立了细化NS模型。通过计算机模拟研究了更新步长和元胞尺寸对路段交通流状态演变的影响及其作用机理。研究结果表明:较小的更新步长可以真实地体现车辆的相对运动,减少确定性减速;较小的元胞尺寸能够精确描述车辆的速度和位置变化,减少位移累加更新导致的"迟滞"效应。细化模型模拟的交通流具有较小的局部阻塞宽度和速度离散度,因而具有更好的系统稳定性,其模拟结果与实测数据符合很好,解决了经典NS模型仿真流量偏小的问题。     

基于元胞自动机的移动机器人路径规划

为解决移动机器人全局最优路径规划存在的问题,提出了一种基于元胞自动机的路径规划算法。建立了移动机器人活动空间的环境模型,将移动机器人的起点、终点、障碍物及自由通路定义为一组离散的元胞,设计了元胞状态的演化规则,并且根据演化后的元胞状态确定了最优路径的搜索方法,并通过仿真实验验证了该算法在简单环境和复杂环境下都能够有效的进行路径规划,并且具有算法简单、速度快、效率高等特点。     

手动驾驶和ACC混合车流元胞自动机模型研究

针对由手动驾驶车辆和ACC（自适应巡航控制）车辆组成的混合车流,考虑驾驶员的个体驾驶特性差异和ACC车辆的运行原理,构建了各自的运行规则,提出了一个新的元胞自动机模型．给出了周期边界条件下的计算机仿真结果,并对其进行了分析和讨论．结论表明：车流中保守型驾驶员的存在导致了道路利用率的降低,而合理的匹配各种车辆的混合比例,...     

考虑轴重相关的随机车流荷载效应

为了给桥梁验算的设计荷载提供参考,基于宜泸高速WIM实测数据,分析随机车流参数尤其是轴重相关性. 应用MATLAB平台编制随机车流模拟程序,采用影响线法分析随机车流的荷载效应,探讨考虑轴重相关与不考虑时荷载效应的差别. 研究结果表明：轴重具有多峰分布的特点,轴重之间具有较强的相关性,当模拟随机车流时,若不考虑车辆参数的相关性,则会造成较大误差;采用非参数核密度估计-Copula方法,利用t-Copula函数作为连接函数的轴重联合分布函数,可以较准确地描述车辆轴重联合分布;考虑轴重相关情况下的荷载效应代表值比不考虑时高约45%,与实测车流荷载效应代表值更加接近;各车道随机车流对简支梁桥的荷载效应代表值差别不大,但均已超过现行规范公路-I级车道荷载的荷载效应,效应比最大值为1.34.     

考虑区分车辆运行状态的桥梁车载统计分析及模拟

动态称重系统作为桥梁结构健康系统的重要组成部分之一,能提供丰富的车辆荷载监测数据,在此基础上建立能反映实际交通状况的车辆荷载模型,对桥梁结构的安全评估、车致疲劳分析等具有重要意义。提出一种能考虑区分车辆运行状态的随机车流模拟方法和流程,在车辆荷载统计分析过程中通过各时段的车流量密集程度区分车辆运行状态,针对不同运行状态,引入单峰和多峰概率分布模型,对车重、车速、车间距等车辆荷载统计参数进行概率拟合,通过K-S检验获得车辆荷载参数的最优概率分布;通过Monte Carlo抽样模拟随机车流,进而分解为随机加载流;基于某实际桥梁的车辆荷载监测数据,对车辆荷载模拟方法的合理性进行验证。结果表明：采用区分车辆运行状态模拟的随机车流对桥梁结构进行加载,获得的钢箱梁跨中底板应力幅值和应力循环次数与实际车流加载结果接近。相比之下,如果不考虑区分车辆运行状态,得到的应力幅值和循环次数都明显小于实际车流的加载结果,这对于桥梁结构的车致疲劳分析偏于危险。     

基于模糊元胞自动机的复杂图案,纹理生成实现

结合模糊规则和元胞自动机的机理,分析了模糊元胞自动要的基本原理,根据元胞自动机的不同构形,提出多种模糊元胞自动机演化规则,并根据这些基本规则,分别用３邻元,５邻元以及９邻元进行元胞状态更新,生成了多颜色,复杂,漂亮的图 织物纹理,其结果在针织织物设计中意义重大。     

基于元胞机的大型机械构件生产车间柔性调度求解

运用元胞自动机求解大型机械构件生产车间柔性调度问题.根据大型机械构件生产车间作业 调度的特点, 建立基于由工位元胞、缓存元胞、工件粒子及自组织演化规则即作业调度规则构成的 元胞自动机的柔性调度仿真模型.演化规则包括工位选择规则、工件排序规则和任务触发规则.设 计各规则的程序图, 通过算例说明模型的演化过程中元胞及粒子的状态属性值的变化过程.以某大 型燃气轮机部件生产车间为背景, 通过仿真模型求解某月镗铣区的作业调度方案, 比较现实方案, 验证元胞机在求解大型机械构件生产车间柔性调度问题中的有效性.     

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明：新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。     

运动中的车辆荷载测量对路面平整度的要求

运动中的车辆荷载测量系统ＷＩＭ是安装于路面上用于测量行驶中车辆荷载,并以此估计车辆静荷载的一种系统。通过模拟计算给出了不同路面平整度状况和不同车速条件下,运载与静载之间的可能偏差或车辆振动对荷载测量的影响。     

车辆动态行驶称重系统的精度评估方法研究

对于一个动态（WIM）称重系统,静态载质量的测量误差是随机的,其标准偏差很大程度决定于测试时的重复性和再现性条件。在分析了OIML法规中相应术语与参数的基础上,从理论层面深入分析了该法规中WIM系统精度等级评估方法,并通过试验验证了此方法的正确性和可行性。此评估方法对于评估新研发的WIM系统精度非常有效,保证了WIM系统实际检测车辆载荷数据的可信性。     

G104国道卡车荷载概率特性分析

为了解决我国一级公路卡车荷载概率分布特性的问题,以G104国道289 d的动态称重数据为基础,采用多峰正态分布模型及多重指数分布模型,分析包括车质量、轴质量、轴距车速等参数在内的卡车荷载概率特性,得到各车辆荷载参数的概率分布类型及分布参数,并确定了G104国道代表性卡车车型.结果发现:采用多峰正态分布可以准确描述除卡车车头时距之外的其他车辆荷载参数分布,三重指数分布可准确描述卡车车头时距概率分布.G104国道卡车主要包括9种典型卡车车型,其中以2轴卡车为主,半挂卡车所占比例相对较小,半挂卡车显著车型为6轴V8卡车,且该车型平均装载质量、最大车质量均明显高于其他车型.     

WCDMA系统中业务负荷的动态分配算法

基于基站的总接收功率反映了该小区和周围小区上行链路的业务负载情况的原理,提出了宽带码分多址系统中的一种业务负荷动态分配算法。中心小区基站根据上行链路的总接收功率周期性地调整导频信号的发射功率,使得移动台在中心小区和周围小区平滑切换,从而实现业务负荷的动态分配。仿真结果证明,该算法获得了较好的效果,有效地改善了上、下行链路的呼叫阻塞率和中断掉话率。     

用于大跨度桥梁承载力评估的车辆荷载修正方法

为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类型组成比例对车辆荷载效应的影响.结果表明,不同交通状况下的车辆荷载效应与设计值相差很大.对设计基准期内的最大荷载效应进行了预测,给出了具有95%保证率下的车辆荷载修正系数.最后以某混凝土斜拉桥为例,详细阐述了该方法的使用过程.     

考虑路内停车的元胞自动机交通流模型

为了研究路内停车对路段交通的影响,针对路内停车条件下车辆行为过程分别建立相应的元胞自动机行为规则,进而应用上述规则对不同参数设置下的交通流演化过程进行数值模拟,并分析和讨论了路内停车条件下交通相变特性。研究结果表明,在双向双车道有路内停车路段中,车辆换道至对向车道概率的增加导致路段交通流密度较低时也能发生阻塞;路段交通流密度增大使对向交通阻塞概率增加,而待停车概率增大导致路段交通流平均速度降低的同时未必使对向交通阻塞概率增加。     

基于惯性导航和实时差分全球定位系统的汽车运动状态测试系统

为了准确评价汽车操纵稳定性等性能和建立高精度的汽车评价标准,针对汽车动态运行工况特点研究了一种基于INS/RTKDGPS组合导航原理的汽车测试系统,可用于汽车性能场地试验并能够实时精确测量完备的车辆运动状态参数。对系统各软件模块进行了介绍,并且通过实车试验验证了算法的准确性,从而为汽车操纵稳定性等性能评价提供了新设备和新方法。