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车路协同下基于元胞自动机的精细交通流模型
1
作者 李珣 程硕 +2 位作者 吴丹丹 张蕾 王晓华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期225-232,共8页
针对经典元胞自动机交通流模型中元胞尺寸难以准确表达车辆间位置关系的问题,提出通过细化元胞尺寸对基于元胞自动机的双车道模型(symmetrictwo-lanecellularautomaton,STCA)进行改进的方案.首先,分析城市道路双车道环境下的位置、速度... 针对经典元胞自动机交通流模型中元胞尺寸难以准确表达车辆间位置关系的问题,提出通过细化元胞尺寸对基于元胞自动机的双车道模型(symmetrictwo-lanecellularautomaton,STCA)进行改进的方案.首先,分析城市道路双车道环境下的位置、速度、加速度以及车辆间的相互影响,并基于元胞自动机搭建相应数值模型,特别地,针对现有基于元胞自动机的交通流模型与实际车辆行驶现象不符的问题,改进其道路尺寸和元胞表征形式,建立精细化元胞自动机车道模型;其次,结合实际车路环境,对STCA模型中的道路堵塞、换道等行为重新定义,并将车道规则与精细化车道模型相结合,建立新的交通流模型STCA-CH;最后,与STCA、STCA-I、STCA-S、STCA-M模型相对比,通过分析在不同车辆密度下的平均速度、平均流量、换道频率及时空图,验证STCA-CH模型有效性.结果表明,STCA-CH模型的换道频率相较于STCA-M模型提高约21.14%,最大平均流量较STCA-I、STCA-S和STCA-M模型分别提升约25.76%、11.30%和3.75%. 展开更多
关键词 交通工程 微观交通对象 车路协同 元胞自动机模型 细元胞
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采用Cellular Automaton法模拟铝合金的微观组织 被引量：32
2
作者 许庆彦 柳百成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期328-331,共4页
采用 Cellular Automaton微观模型 ,并与宏观的传热计算相结合 ,对砂型铸造铝合金铸件的凝固组织形成进行了模拟。在模拟过程中 ,采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。通过高斯分布函数描述形核质点密度随温度的分布关系 ,... 采用 Cellular Automaton微观模型 ,并与宏观的传热计算相结合 ,对砂型铸造铝合金铸件的凝固组织形成进行了模拟。在模拟过程中 ,采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。通过高斯分布函数描述形核质点密度随温度的分布关系 ,在给定过冷度时对分布函数求积分可得该时刻的形核密度。晶粒生长模型则考虑枝晶尖端生长动力学和择优生长方向〈1 0 0〉晶向。模拟计算结果表明 ,在冷却速度不变的情况下 ,随着形核分布参数ΔTN 增加 ,所得到的晶粒尺寸增大。 展开更多
关键词 铝合金 微观组织模拟 CELLULAR automaton方法 形核 铸造 晶粒长大
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基于行人时间压力的火灾疏散模型及仿真研究
3
作者 马月瑶 章志超 +2 位作者 张文科 农婷婷 施朦 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第5期147-156,共10页
为探讨行人心理因素对火灾疏散行为的作用机制,基于建筑物消防安全守则,结合火灾产物数据和精细网格元胞自动机模型,引入行人的预动作时间因素,构建定量计算行人时间压力的火灾疏散模型。开展不同火灾场景下的模拟仿真,研究出口布局和... 为探讨行人心理因素对火灾疏散行为的作用机制,基于建筑物消防安全守则,结合火灾产物数据和精细网格元胞自动机模型,引入行人的预动作时间因素,构建定量计算行人时间压力的火灾疏散模型。开展不同火灾场景下的模拟仿真,研究出口布局和预动作时间对行人时间压力及疏散过程的影响。研究结果表明:在火灾场景中,行人的预动作时间会极大地增加疏散时间;两侧对称的双出口布局能降低行人的时间压力,并提高疏散效率;在单层多房间复杂场景中,火灾发生房间内行人的时间压力更大,而其余的对侧房间中的行人具有相似的疏散表现,并且火灾位置越靠近出口,行人的疏散效率越低。研究结果可为建筑设计优化、消防安全管理以及火灾应急疏散策略的制定提供重要参考。 展开更多
关键词 时间压力 火灾疏散 元胞自动机模型 预动作时间 疏散动力学
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Cellular Automaton法模拟铝合金微观组织的形成 被引量：1
4
作者 金玉嘉 丁雨田 许广济 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第1期13-15,18,共4页
采用Cellular Automaton微观模型,在给定冷却曲线的条件下,对铝合金板材凝固过程组织的形成进行了二维数值模拟。采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。用CA算法处理晶粒生长过程,考虑了枝晶尖端生长动力学和优先生长方向<... 采用Cellular Automaton微观模型,在给定冷却曲线的条件下,对铝合金板材凝固过程组织的形成进行了二维数值模拟。采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。用CA算法处理晶粒生长过程,考虑了枝晶尖端生长动力学和优先生长方向<100>晶向。通过模拟动态再现了凝固过程中晶粒的形核与生长。结果表明,在形核分布参数不变的情况下,随着冷却速度的增加,所得晶粒尺寸增大。 展开更多
关键词 铝合金 微观组织模拟 CA方法 形核与长大
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地铁车站步行障碍行人避让行为建模与进出站仿真 被引量：1
5
作者 郝妍熙 卫书彤 +2 位作者 胡华 王润祺 刘志钢 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期210-220,共11页
为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运... 为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运动及避让行为的元胞自动机模型。通过构建行人运动场地实验,提取普通行人和步行障碍行人轨迹,分析其运动速度、运动偏移角度和横向移动距离等冲突避让特征参数,标定元胞自动机模型中的相关参数。场地实验结果表明,步行障碍行人的运动能力较差,自由度较低,其在冲突避让过程中的偏移角度和偏移距离均明显小于普通行人,主要通过降低行走速度进行被动避让。仿真结果显示,行人速度及普通行人、轮椅行人和婴儿车行人的横向偏移距离与实测数据的误差分别为2.74%、3.35%、6.71%、6.16%。最后,基于改进模型对上海地铁迪士尼站站台层乘客出站场景进行仿真,进一步验证了模型的有效性,并提出无障碍电梯布设的优化方案。步行障碍行人仿真模型的有效建立,可为地铁无障碍电梯等无障碍设施的规划和设计提供理论支持。 展开更多
关键词 城市交通 步行障碍行人仿真 元胞自动机建模 地铁车站 避让行为
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基于双尺度自动机模型的植物花序模拟 被引量：18
6
作者 赵星 PhilippedeReffye +2 位作者 熊范纶 胡包钢 康孟珍 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期116-124,共9页
花序的模拟是“虚拟植物生长”的重要研究内容 .以往的研究主要集中在怎样应用“L系统”模拟植物花序 .但L系统用字符串表示的产生式具有难以理解和使用的缺点 ,特别是模拟花序的生长和开花顺序时 ,结构复杂且模型参数不易确定 .而“双... 花序的模拟是“虚拟植物生长”的重要研究内容 .以往的研究主要集中在怎样应用“L系统”模拟植物花序 .但L系统用字符串表示的产生式具有难以理解和使用的缺点 ,特别是模拟花序的生长和开花顺序时 ,结构复杂且模型参数不易确定 .而“双尺度自动机模型”是一种基于植物生长机理的植物形态发生模型 .该模型结构简洁明了 ,形象直观 ,易于理解和编程实现 .该文以几种典型花序的模拟为例 ,探讨了应用双尺度自动机模型模拟花序的方法 .通过在双尺度自动机模型中引入“同步生长机制”和“重复生长机制” ,能够模拟所有植物学中给出的花序类型 .并通过应用“生长延时机制” ,实现了“向顶开花”和“向基开花”两种开花顺序的模拟 ,避免了L系统用成花信号控制的缺点 .最后通过与L系统的比较 。 展开更多
关键词 双尺度自动机模型 植物花序 模拟 虚拟植物生长 计算机图形学 计算机模拟
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基于GPU的虚拟植物生长的双尺度自动机模型实现方法 被引量：8
7
作者 董莹莹 赵星 王纪华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期207-212,共6页
为提高双尺度自动机模型绘制植物图形的速度,给出其基于图形处理器(GPU)的并行实现方法。该方法将拓扑结构与归一化植物器官相结合构造三维植物图形:首先在GPU顶点着色器(vertexshader)中构造拓扑结构,然后在GPU几何着色器(geometryshad... 为提高双尺度自动机模型绘制植物图形的速度,给出其基于图形处理器(GPU)的并行实现方法。该方法将拓扑结构与归一化植物器官相结合构造三维植物图形:首先在GPU顶点着色器(vertexshader)中构造拓扑结构,然后在GPU几何着色器(geometryshader)中实现几何造型,最后将几何结构数据渲染到帧缓存中显示。选取植物学家给出的一株白杨进行基于GPU的生长模拟试验。结果显示,随绘制顶点数的增加,采用GPU进行绘制,相对CPU而言,其加速比可以从几倍扩大到十几倍以上。该方法可进一步应用于大规模自然场景绘制、虚拟农业等领域。 展开更多
关键词 可视化 模型 作物 植物形态结构 双尺度自动机模型 GPU 几何着色器
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金属材料动态再结晶模型研究现状 被引量：16
8
作者 孙宇 周琛 +2 位作者 万志鹏 任丽丽 胡连喜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第13期12-16,共5页
动态再结晶是热塑性变形过程中重要的材料软化、晶粒细化、组织控制和塑性成形能力改善方法,而材料发生动态再结晶过程形成的组织结构直接决定其综合性能,因此,长期以来动态再结晶一直是热成形过程中的研究热点。概述了动态再结晶的物... 动态再结晶是热塑性变形过程中重要的材料软化、晶粒细化、组织控制和塑性成形能力改善方法,而材料发生动态再结晶过程形成的组织结构直接决定其综合性能,因此,长期以来动态再结晶一直是热成形过程中的研究热点。概述了动态再结晶的物理机理,介绍了位错密度模型、动力学模型和微观组织演化数值模拟,并对目前研究现状进行分析,展望其未来发展前景。 展开更多
关键词 动态再结晶 位错密度模型 动力学模型 元胞自动机
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基于跟车思想的一维元胞自动机交通流模型 被引量：38
9
作者 董力耘 薛郁 戴世强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2002年第4期331-337,共7页
提出一个改进的一维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·　基于跟车模型的思想 ,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动 ,间接地反映了次近邻车辆的影响·　通过引入安全... 提出一个改进的一维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·　基于跟车模型的思想 ,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动 ,间接地反映了次近邻车辆的影响·　通过引入安全间距来描述高速运动车辆接近前方缓行车辆时的减速行为 ,并利用随机减速概率来反映减速行为中的随机因素·　由于安全间距的引入 ,当减速概率大于零时在较高密度下就出现完全的阻塞相·　同时在本模型中采用的是有条件减速 ,因而可以较好描述交通实测中观察到的现象·　在临界密度附近 ,车流运动处于亚稳态并呈现出滞后现象·　由于本模型对于车辆微观运动的合理描述 。 展开更多
关键词 元胞自动机 交通流模型 亚稳态 滞后现象 跟车模型
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一种基于时间自动机的时钟等价性优化方法 被引量：5
10
作者 钱俊彦 赵岭忠 古天龙 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第18期71-73,共3页
提出了一种优化模型检验时间自动机的时钟等价规则,通过优化的时钟等价规则,使时间自动机等价后的域自动机状态数尽可能少,并在此基础上定义了适合于优化时钟等价规则的域自动机。优化时钟等价规则,在一定程度上有效地解决了状态空间爆... 提出了一种优化模型检验时间自动机的时钟等价规则,通过优化的时钟等价规则,使时间自动机等价后的域自动机状态数尽可能少,并在此基础上定义了适合于优化时钟等价规则的域自动机。优化时钟等价规则,在一定程度上有效地解决了状态空间爆炸问题。 展开更多
关键词 模型检验 时间自动机 域自动机 时态逻辑
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Al-4.5%Cu合金凝固过程显微组织的数值模拟 被引量：8
11
作者 刘永刚 陈军 +2 位作者 潘冶 孙国雄 仇春荔 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1130-1135,共6页
对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条... 对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条件下的实验结果和模拟结果进行了对照 ,检验了模型的正确性与适用条件。 展开更多
关键词 显微组织模拟 Cellularautomaton技术 宏微观耦合模拟
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基于模糊元胞自动机的多出口人员疏散模型 被引量：12
12
作者 赵宜宾 刘艳艳 +1 位作者 张梅东 曾文艺 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期13-20,共8页
考虑人员在疏散过程中获取的决策信息的模糊性,构建了以距出口距离、目标方向密度和出口前人员密度为输入,以方向选择可能性为输出的模糊元胞自动机多出口人员疏散模型,通过方向调节因子和决策因子对选择可能性修正,使模型对疏散过程的... 考虑人员在疏散过程中获取的决策信息的模糊性,构建了以距出口距离、目标方向密度和出口前人员密度为输入,以方向选择可能性为输出的模糊元胞自动机多出口人员疏散模型,通过方向调节因子和决策因子对选择可能性修正,使模型对疏散过程的描述更加合理。对教室中学生疏散行为的模拟仿真表明,模型是有效和实用的。 展开更多
关键词 疏散模型 模糊元胞自动机 模拟仿真 多出口
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基于元胞自动机的多出口人员疏散模型的研究 被引量：14
13
作者 赵宜宾 黄猛 张鹤翔 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期439-445,共7页
在对多出口场所紧急疏散过程的研究中着重考虑个体在决策时的主观智能作用,通过引入目标方向密度概率,出口影响因子概率,移动方向校正因子,建立了基于元胞自动机的多出口人员疏散模型.通过对教室中学生的疏散行为的模拟仿真,表明所建模... 在对多出口场所紧急疏散过程的研究中着重考虑个体在决策时的主观智能作用,通过引入目标方向密度概率,出口影响因子概率,移动方向校正因子,建立了基于元胞自动机的多出口人员疏散模型.通过对教室中学生的疏散行为的模拟仿真,表明所建模型在考虑上述三个因素时,模拟疏散的过程和结果更加合理,模型具有较好的实用性. 展开更多
关键词 疏散模型 元胞自动机 模拟仿真 多出口
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金属凝固显微组织的计算机模拟 被引量：16
14
作者 朱鸣芳 于金 洪俊杓 《中国工程科学》 2004年第5期8-16,共9页
应用计算机数值模拟技术研究金属凝固显微组织的形成规律是材料科学发展的重要前沿领域之一。文章对该领域的最新研究进展作了简要评述 ;重点介绍了作者发展的一个改进的MCA (modifiedcellularautomaton)
关键词 凝固 显微组织 计算机模拟 CELLULAR automaton模型
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元胞自动机FI和NS交通流混合模型的研究 被引量：13
15
作者 吴可非 邝华 +1 位作者 孔令江 刘慕仁 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第4期8-12,共5页
考虑车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,建立了单车道开放边界条件下元胞自动机F I模型和N S模型混合的交通流模型.通过计算机模拟,研究了混合交通流的密度、速度和流量受边界、N S型车辆的随机减速概率PNS、F I型车辆的随机减速概率PF ... 考虑车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,建立了单车道开放边界条件下元胞自动机F I模型和N S模型混合的交通流模型.通过计算机模拟,研究了混合交通流的密度、速度和流量受边界、N S型车辆的随机减速概率PNS、F I型车辆的随机减速概率PF I和N S型车辆的产生概率α′的影响.结果表明,PNS和α′是决定混合交通流的主要因素,它们的值越大,混合交通流的密度、速度和流量就越小,混合模型的密度、速度和流量都比N S模型的大. 展开更多
关键词 元胞自动机 开放边界条件 混合交通流模型
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一维DCA交通流模型分析 被引量：11
16
作者 何云 陈若航 吕晓阳 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1997年第1期49-53,共5页
利用 DCA交通流模型模拟了单线路单速的交通情况 ,利用演化规则表达式推导出速度及流量的解析表达式 ,并分析了二粒子最近邻关联随密度的变化情况 .
关键词 细胞自动机 交通流模型 DCA模型
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基于弹性安全换道间距的元胞自动机交通流模型 被引量：15
17
作者 王永明 周磊山 吕永波 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1159-1162,共4页
实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究... 实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究;结合现实提出的弹的安全换道间距规则,在改进前人模型仿真质量的同时,也提高了车辆的换道频率。模拟结果显示较以前模型,提出的元胞自动机模型将可改善道路的通行能力、提高道路资源的利用效率。 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机 换道间距 安全
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基于漏洞模型检测的安全漏洞挖掘方法研究 被引量：15
18
作者 徐有福 文伟平 万正苏 《信息网络安全》 2011年第8期72-75,共4页
文章通过研究自动机原理,提出了基于漏洞模型检测的安全漏洞挖掘理论,为批量发掘未知漏洞提供一定的理论基础。
关键词 安全漏洞 自动机 模型检测
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属性序列图:形式语法和语义 被引量：6
19
作者 张鹏程 周宇 +1 位作者 李必信 徐宝文 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期318-328,共11页
在基于场景的软件工程中,时态逻辑被广泛地用来推理并发系统的正确性.模型检验技术允许自动检验系统模型和给定的属性之间的一致性,这些属性常用线性时态逻辑公式来表示.不幸的是,由于这些公式具有复杂的结构使得模型检验技术很难应用... 在基于场景的软件工程中,时态逻辑被广泛地用来推理并发系统的正确性.模型检验技术允许自动检验系统模型和给定的属性之间的一致性,这些属性常用线性时态逻辑公式来表示.不幸的是,由于这些公式具有复杂的结构使得模型检验技术很难应用在工业实践中.属性序列图可以用来解决这种问题,它是一种基于场景的可视化的语言,容易理解并且具有较强的表达能力,能够克服当前工业中常用的符号中存在的诸多表达缺陷.为了能够完全清晰地描述和理解属性序列图,使其能够广泛地应用,给出其形式语法和基于Bchi自动机的形式语义,并进行了实例研究,讨论了其应用前景. 展开更多
关键词 时态逻辑 场景 属性序列图 Büchi 自动机 模型检验
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分布式制造信息系统单元的Agent模型 被引量：6
20
作者 张开升 陈玮 +1 位作者 孙延明 郑时雄 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期73-76,117,共5页
建立分布式制造信息系统的多Agent系统模型时,要在对其功能需求进行分析的同时研究其控制需求.文中以柔性耦合自动机为工具建立各个单元的Agent抽象模型、计算结构和算法.在此基础上利用基于双向输出自动机的接口,以设备和原料仓的交互... 建立分布式制造信息系统的多Agent系统模型时,要在对其功能需求进行分析的同时研究其控制需求.文中以柔性耦合自动机为工具建立各个单元的Agent抽象模型、计算结构和算法.在此基础上利用基于双向输出自动机的接口,以设备和原料仓的交互为例,研究了Agent之间的通信.结果表明,该模型可以同时对系统进行功能需求和控制需求分析,便于系统分析和设计. 展开更多
关键词 分布式制造 多AGENT系统 抽象模型 计算结构 自动机
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