交通系统计算机仿真研究综述

交通仿真是交通系统的研究、规划、验证和开发中一项广泛使用的技术。它是计算机仿真技术在交通工程领域的应用。该文首先系统地分析了交通系统计算机仿真研究的意义,分别讨论了传统交通系统和智能交通系统与仿真技术之间的关系。在此基础上,概括了国际上交通仿真研究的领域和方法,并对其目前发展状况和具体应用情况进行了详细介绍。最后,结合计算机仿真技术的最新发展,预测了交通仿真未来的7大发展趋势：虚拟现实技术、网络化与系统集成、并行计算、面向对象编程、离散仿真、交通需求仿真和控制系统仿真。     

基于OpenGL城市轨道交通视景仿真系统研究

本文主要就虚拟现实技术应用的城市轨道交通视景仿真系统进行了探讨和可行性研究。提出了基于开源系统软件平台下设计实现城市轨道交通视景仿真系统的设计方法和技术手段,利用3dMax设计视景模型,OpenGL编写程序生成城市轨道交通视景系统,实验结果表明,应用以上方法生成的列车虚拟运行场景系统具有较好视觉效果。     

基于OD的微观交通发车仿真系统设计*

在分析了微观交通发车的一般流程和方法及微观交通仿真系统需求的基础上,设计了基于OD矩阵的微观发车仿真系统结构,分别应用GIS的思路、Floyd-Warshall算法和函数变换法实现了仿真系统中交通网络模块、道路路径模块和发车模块的功能,并介绍了OD矩阵模块和车辆模块的实现思路。最后采用面向对象的程序设计方法生成了符合仿真需求的运动车辆,为微观交通仿真系统的实现奠定了基础。     

城市地质虚拟现实平台研究与实现

对基于PC架构的多投影虚拟现实平台系统结构和关键技术进行研究,设计了一个采用三通道被动式立体环形屏幕投影,集二维和三维虚拟互动展示为一体的城市地质虚拟现实平台。介绍了系统的硬件结构、原理以及几何校正、网络同步等关键技术,并结合上海市的应用介绍了其在城市地质领域的应用。     

面向虚拟训练的DirectX可视化仿真系统开发

为了将三维虚拟可视化技术应用于医疗虚拟康复训练之中,在比较多种三维仿真开发平台特点的基础上,提出利用虚拟现实技术和DirectX技术开发一种基于PC的具有人机交互功能的便捷式康复训练软件产品。通过引入虚拟引擎的开发思想,研究了该软件虚拟引擎的硬件接口、图形渲染、声音渲染、碰撞检测等主要模块的相关技术。该原型系统在上海市静安老年医院进行实验测试,实验表明该系统开发平台能满足康复训练所需功能要求,在康复医学领域有较高的推广应用价值。     

数据驱动的智能交通虚拟仿真系统研究与设计

主要研究大数据环境下数据驱动的智能交通虚拟仿真系统体系结构及其关键技术。首先对数据驱动进行简要描述,并引出相关研究的现实意义。随后提出数据驱动的智能交通虚拟仿真系统体系结构,从面向智能交通虚拟仿真的数据处理、数据驱动技术、决策支持理论与方法、虚拟仿真环境等方面讨论了实现数据驱动的智能交通虚拟仿真所需解决的主要问题和关键技术,支持交通工程研究和应用。     

基于虚拟现实的反应堆退役模拟研究

反应堆退役工程是庞大的系统工程，需要进行退役作业的优化设计和技术评估。应用虚拟现实技术可以生成三维的虚拟堆环境，进行虚拟退役操作，从而为退役工程提供分析工具，为实施方案的确定、关键技术难点分析、退役数据信息管理和培训等提供依据和使用平台。该研究在分析退役工程有关需求的基础上，设计了基于虚拟现实的反应堆退役模拟系统，并针对其中场景构造、虚拟拆除、虚拟去污、虚拟剂量显示和虚拟作业等关键技术进行了讨论。在各项研究的基础上，针对具体应用，初步实现了应用系统。     

基于HLA的智能交通仿真系统体系结构的探讨

从城市智能交通仿真系统的特点和已有各种仿真系统的不足出发,简要论述了城市智能交通仿真系统向分布式仿真系统发展的必然趋势;进而运用基于高层体系结构（HLA）的分布式技术的理论和方法,通过系统地分析城市智能交通仿真要求一多层次、高细节、集成性,进而提出了一种基于HLA的智能交通仿真系统的体系结构,并设计了相关的联邦成员;最后给出了基于上述体系结构的几种交通仿真应用方案。     

基于灾害仿真的虚拟应急演练系统

基于虚拟现实技术的虚拟应急演练有着广泛的应用,但现有演练系统往往缺少对灾害场景的有效仿真,以及预案支撑下的完整系统框架.针对上述问题,该文首先提出了一种面向应急演练的仿真系统VEDSimu,解决了实体间消息高效传输、大规模仿真模型计算问题;并基于VEDSimu开发预案脚本系统、预案推理机、考核评价以及虚拟现实客户端等其他模块,构建虚拟应急演练系统VEDSys.最后,结合VEDSys在实际企业虚拟消防演练中的应用,验证了系统的可行性、高效性与可扩展性.     

虚拟产品设计方案神经网络决策模型研究

虚拟原型逼真设计作为虚拟产品开发研究的一个方面,是近几年发展起来的新技术,主要研究虚拟环境下的产品建模问题以及基于仿真的集成产品和过程设计问题。生命周期虚拟产品设计方案评价模型是虚拟原型逼真设计模型实现的重要模块之一,论文在设计方案多目标多级模糊综合决策模型的基础上,研究并建立了设计方案ANN多目标决策模型,该模型已应用于仪表新产品开发决策支持系统中。     

基于LabVIEW的辨识仿真实验平台

论文介绍了用LabVIEW软件设计一种新的辨识仿真实验平台的原理、方法及其结构和功能特点。文中所开发的实验平台是集软件、硬件一体，能实现实时采样、数据处理、辨识、仿真等功能的实验系统。LabVIEW是开发虚拟仪器的一个常用软件。通过LabVIEW设计了程序的主要逻辑流程、与实际系统的硬件I／O接口和辨识仿真平台的用户界面；利用MATLAB语言设计辨识、仿真算法；并设计了远程访问等功能。利用该平台所作实验、仿真和分析结果证明了该平台是进行辨识实验研究的一种实用有效的工具，可供给工程研究和教学实验之用。     

虚拟现实在AUV运动控制研究中的应用

基于软件平台Vega和Creator开发出AUV循迹航行的视景仿真系统。研究了虚拟现实技术和AUV循迹控制相结合的技术，文中详细描述了其硬件系统的组成、系统软件的选择、模型的建立、虚拟海洋环境的生成，以及应用软件的设计与实现。仿真结果表明，该系统能逼真的演示出AUV循迹航行的全过程，并能满足不同情况下的仿真需要。     

虚拟现实与卫星仿真技术

该文通过对虚拟现实技术理论和应用状况的分析,结合卫星技术的特殊性,提出如何将虚拟现实技术与卫星仿真技术相结合,在虚拟环境下对卫星的设计、制造、发射,直至在预定轨道上的运行等全过程进行可视化仿真的方法。     

基于VRML的虚拟汽车驾驶系统

介绍了基于VRML的汽车虚拟驾驶系统的设计，采用3DsMax建立城市建筑、街道、路灯、道路维护设备及标志等静态物体的三维几何模型，将这些几何模型装配成城市模型，将其转换成VRML格式，然后，采用ParallelGraphies的InternetSceneAssembler工具装配具有动态行为的几何模型并进行动态行为建模，如交通信号灯、汽车、行人。该工具使用基于VRML语言的可视化界面进行建模，使用很方便，效率高。动态行为使用VRML2．0结合JavaScript进行编程。开发的虚拟汽车驾驶系统可以在Internet上发布和游览。     

高等卫生职业教育中虚拟实验室的建立和应用

虚拟实验的基本思想是通过软件的方法模拟硬件的功能,旨在通过逼真的三维交互场景完成实验过程,得到如同做真实实验一样的体验。所以也可以这样定义：所谓虚拟实验室是指在计算机系统中采用虚拟现实技术构建各种虚拟实验环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目,所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。这一定义则把虚拟实验限定在虚拟现实技术这一阶段上。近年来虚拟现实的定义逐渐倾向于是一种人机交互工具,用户可以通过计算机看见、操纵极端复杂的数据并与之进行交互。     

基于VP技术的星载智能计算机虚拟原型机的构建

作为新技术和新生产力水平基础上涌现出来的产物,以全新设计理念研制的现代小卫星相较于传统大卫星在功能密度上有了显著提升,得到了广泛的应用。针对目前现代小卫星技术面临的设计复杂度提高和研发周期缩短的双重压力,提出了一种基于虚拟原型（Virtual Platform, VP）技术来构建星载智能计算机的虚拟原型机的设计,利用SystemVerilog的直接编程接口（Direct Programming Interface, DPI）技术在仿真验证平台上对C语言的调用,实现不同硬件平台间的通信,模拟星载计算机在轨运行的数据流向。该设计能缩短卫星的研发周期,降低卫星研制的成本。通过工程实例中虚拟原型机中的构建流程展示,结果证明,基于VP技术构建的虚拟原型机能够模拟星载计算机的部分工作流程,实现星载计算机的功能仿真,满足了商业小卫星快速迭代的研发需求,为小卫星的研制提供新的思路。     

面向固件代码分析的虚拟指令集体系结构设计

传统虚拟指令集体系结构不能同时满足简单性和高效性的要求。为此,提出一种面向固件代码分析的虚拟指令集体系结构构造方法。设计多目标固件代码分析平台,在可配置虚拟硬件结构的基础上,获取最小完备指令集,并说明扩展虚拟指令集的方法。实验结果表明,该方法能降低翻译代码膨胀率,目标指令模拟时间比传统方法减少19%~35%。     

基于虚拟DCS的电厂烟气脱硫协同仿真系统

介绍新型的电厂烟气脱硫仿真系统,提出采用基于CFD模型及过程模型的协同仿真方法进行建模,硬件系统采用虚拟DCS仿真方式.采用CFD方法建立详尽描述吸收塔特性的CFD模型,同时采用集中参数法对FGD其它设备进行建模,协同仿真方法能充分发挥两种建模方法的优点,更精确地描述FGD系统的特性.采用基于虚拟DCS的激励式仿真方法建立仿真系统,结合了全模拟模式和全激励模式的优点,使用虚拟DCS复现实际DCS的全部功能,具有极高的软件逼真度,同时以软件代替部分硬件,可极大地降低实现成本.基于虚拟DCS的电厂烟气脱硫协同仿真系统对于电厂脱硫系统人员培训、运行分析及系统优化研究具有重要作用.     

基于MULTISIM10的单片机系统仿真研究

传统学习单片机的方法需要硬件开发板,因此必须投入一部分资金在单片机及其外围电路上,给初学者带来了经济上的负担。采用Multisim10虚拟软件平台可以很容易的搭建硬件电路,并进行仿真研究。以波形发生器,两种液晶显示屏为例,介绍了虚拟环境下进行单片机学习的一种方法,可以把传统的硬件设计、调试、仿真集成在一个软件环境下。可以做到边设计边实验,修改调试方便,而且实验采用的是虚拟元器件和测量仪器,实验成本低,实验速度快。由于程序设计采用汇编语言已经有相关的文献可以参考,而C语言在这方面资料欠缺,因此采用了C语言进行设计,并通过了仿真测试,结果达到了预期设计要求。     

基于数字孪生的虚拟仿真系统研究与应用

为解决全实物平台开发环境搭建困难、不便于测试与维护等问题,在研究PowerPC 处理器的实时嵌入式开发的基础上,采用数字孪生技术的设计思想,完成了一种拥有故障模拟与注入、协同仿真与模块化编程等功能的超实时虚拟仿真系统;提出了一种全数字仿真系统的设计与实现方法,基于数字孪生技术把硬件主板上的处理器以及外围设备虚拟化,集成到数字模型当中;各模型之间相互协同控制,实现CPU控制外部设备与动力学模型等设备之间的通信,以及数据收发、内存读写、串口输出等行为,最终实现与物理设备相同的功能;另外,采用了虚实结合的方法验证了运行结果的准确性,加快了软件执行效率,便于快速全面的系统开发与测试,从而更好地运用到各个领域当中。