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改进元胞自动机的无线传感器网络协同覆盖 被引量:1
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作者 滕志军 刘佳林 +1 位作者 付雨珊 皇甫泽南 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期114-118,共5页
针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函... 针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函数,可实现精准控制各个元胞子空间的K重覆盖。将系统状态作为目标函数,建立节点与邻居节点协同机制,大大降低节点的移动距离。利用能量均衡机制,均衡各个节点能量,避免最低能量节点限制整个网络的生命周期。仿真实验结果表明:在三种抛洒场景下覆盖率都能达到100%,节点移动距离大大降低,能量分布也比较均匀。 展开更多
关键词 无线传感器网络 自动机 K重覆盖 概率重构函数 群智能
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车路协同下基于元胞自动机的精细交通流模型
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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 自动机模型
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基于改进元胞自动机的高速公路养护作业区交通流建模与仿真
3
作者 王宝杰 陈芳熔 +1 位作者 苌亮 梁国华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6953-6960,共8页
高速公路养护作业占用了既有公路设施,对主线行车安全与效率具有重要影响。为解析四车道公路封闭内侧车道养护作业下的交通流运行特征,提出基于改进元胞自动机的高速公路养护作业区交通流建模与仿真方法。按照《公路养护安全作业规程》(... 高速公路养护作业占用了既有公路设施,对主线行车安全与效率具有重要影响。为解析四车道公路封闭内侧车道养护作业下的交通流运行特征,提出基于改进元胞自动机的高速公路养护作业区交通流建模与仿真方法。按照《公路养护安全作业规程》(JTG H30—2015)布置养护作业控制区,将主线公路设施划分为警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区、终止区6个交通场景;通过引入纵向安全距离模型和优化横向换道安全条件判定规则,对NaSch跟驰模型和双车道元胞自动机(symmetric two-lane cellular automata,STCA)换道模型进行改进;结合实测数据对模型进行标定,利用MATLAB对养护作业区交通流运行状态进行仿真。结果表明,当交通流密度达到每车道1550 pcu/h时,将合流起始点设置于距警告区终点1000 m处、限速值设置为60 km/h、上游过渡区长度设置为160 m,养护作业区交通运行安全与效率的指标最优。 展开更多
关键词 NaSch模型 双车道自动机(STCA)模型 交通流 养护作业区 高速公路
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考虑安全距离优化的元胞自动机异质交通流模型
4
作者 王连震 曲嘉博 +1 位作者 姜楠 王宝杰 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期136-141,共6页
随着汽车智能化水平不断提高,未来交通流中将会出现不同渗透率下智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAV)与人工驾驶车辆(human driven vehicle,HDV)混行的复杂状态。基于此,将改进后的Gipps安全距离跟驰模型中的安全距离... 随着汽车智能化水平不断提高,未来交通流中将会出现不同渗透率下智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAV)与人工驾驶车辆(human driven vehicle,HDV)混行的复杂状态。基于此,将改进后的Gipps安全距离跟驰模型中的安全距离以及安全速度引入到Nasch模型中,提出了基于安全距离优化的元胞自动机异质交通流模型。通过Matlab进行数值模拟,对比了新模型和现有模型在抑制交通流拥堵方面的性能。数值模拟表明:改进的元胞自动机异质交通流模型对交通流拥堵度的缓解更有效,在密度为60 veh/km时,交通流拥堵度下降最高可达10%。同时,随着CAV渗透率增加,交通流整体平均速度增加,且纯CAV时的最大流量是纯HDV时最大流量的2.2倍。当交通流中车辆都为CAV的情况下,通过增加CAV反应时间可以有效降低交通拥堵程度。 展开更多
关键词 智能交通 自动机 异质交通流 安全距离 安全速度 不同渗透率
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基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究
5
作者 吴志强 范智博 +2 位作者 郭警醒 张希帆 王艳红 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期62-71,共10页
目的探究城市干线交通系统连续路口协调控制方案对循环性交通拥堵的影响,规避不合理交通控制对出行的干扰,开展基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究。方法以3个连续路口的干线交通系统为研究场景,运用交通流元胞自动机NaSch模... 目的探究城市干线交通系统连续路口协调控制方案对循环性交通拥堵的影响,规避不合理交通控制对出行的干扰,开展基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究。方法以3个连续路口的干线交通系统为研究场景,运用交通流元胞自动机NaSch模型,采用开放边界条件,模拟不同交通控制参数下的交通运行情况,分析交通系统入口进车概率、各路口信号周期时长、绿信比、绿时差和各路段长度对3条连续路段交通状态的影响。结果结果表明,在3个连续路口的干线交通系统中,进车概率增加对上游路段影响更大,将其控制在0.6以下,可减少停滞车数量与堵车概率;上游路口信号周期时长较短能减轻下游路段交通压力,而下游对上游影响较小,上游路口绿信比过大影响相邻下游路段的交通状态;信号周期时长设为90 s、绿信比设为0.6较适宜,低于0.5会大幅增加停车等待概率;上游路口的绿时差可适当缓解下游拥堵;路段长度增加会使本路段排队车辆数增多,但对其他路段影响较小。结论在3个连续路口的城市干线交通系统中,降低进车概率,合理调控信号周期时长、绿信比和绿时差等参数,能减少路口交通排队,降低拥堵,这可为城市干线交通设计和连续路口的信号配时优化提供参考。 展开更多
关键词 城市干线交通 连续路口 协调控制 自动机 交通模拟
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基于元胞自动机的桥区水域饱和度仿真研究
6
作者 刘成勇 黄公泽 +1 位作者 徐延龙 田圆圆 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-7,27,共8页
为探究限制性桥区水域的航道服务水平,提升航运业通航效率及经济效益,选取元胞自动机动力学模型对限制性桥区水域的航道及其临近水域航道进行了建模仿真。将航道分为限制性桥区水域航道、非限制性桥区水域航道,并分别设置元胞演化规则;... 为探究限制性桥区水域的航道服务水平,提升航运业通航效率及经济效益,选取元胞自动机动力学模型对限制性桥区水域的航道及其临近水域航道进行了建模仿真。将航道分为限制性桥区水域航道、非限制性桥区水域航道,并分别设置元胞演化规则;利用元胞自动机能高效地完成复杂系统初始状态预设及演化规则设置;通过Python编程语言,以沪苏通长江公铁大桥的限制性桥区水域为例进行仿真分析,得到了该水域航道的饱和度和航道服务水平。研究结果表明:该航道饱和度随时间变化特征较为明显;试验模型对真实环境中的交通流特征模拟较为准确;在特定条件下可根据该仿真模型对限制性桥区水域航道服务水平进行有效评估。 展开更多
关键词 航道工程 限制性桥区水域 自动机 航道饱和度 运动约束规则 仿真试验
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基于元胞自动机的智能重卡专用道管控策略
7
作者 王一帆 干宏程 +2 位作者 王可 程智鹏 涂辉招 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第1期100-107,共8页
探索了车联网环境下设置自动驾驶重型卡车(简称智能重卡)专用道的可行性和有效性。以上海市两港大道快速路为研究场景,通过分析实际交通状况,设计正常路段混合交通流下的智能重卡专用道运行规则,构建三车道元胞自动机模型,利用Matlab开... 探索了车联网环境下设置自动驾驶重型卡车(简称智能重卡)专用道的可行性和有效性。以上海市两港大道快速路为研究场景,通过分析实际交通状况,设计正常路段混合交通流下的智能重卡专用道运行规则,构建三车道元胞自动机模型,利用Matlab开发仿真程序,从交通流密度、流量、平均速度等方面对不同网联自动驾驶汽车(CAVs)渗透率条件下的仿真结果进行分析。结果表明,在智能重卡比例0.2、CAVs渗透率0.4~0.7的情形下,设置智能重卡专用道对提升道路通行能力效果显著,且能提高整体交通流的平均速度;尤其当CAVs渗透率达0.6时,效果最佳,道路通行能力提高约23%。 展开更多
关键词 城市交通 智能重卡 专用道 混合交通流 自动机
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基于元胞自动机方法与景观参数化设计的近自然植物群落形态设计模拟 被引量:1
8
作者 李芊芊 龙岳林 《现代园艺》 2025年第3期170-172,共3页
植物设计作为景观设计的重要组成部分,随着参数化设计的成熟与完善,形态设计模拟在景观设计中的应用价值逐步显现后,但对于植物景观参数化设计的研究仍寥寥无几。本研究提出将目前广泛应用在人流分析模拟、建筑外立面形态设计、景观空... 植物设计作为景观设计的重要组成部分,随着参数化设计的成熟与完善,形态设计模拟在景观设计中的应用价值逐步显现后,但对于植物景观参数化设计的研究仍寥寥无几。本研究提出将目前广泛应用在人流分析模拟、建筑外立面形态设计、景观空间形态分析中的元胞自动机与近自然植物设计有机结合,探索植物景观参数化设计的新途径。总结了近自然植物群落形态设计的研究进展、群落组成、空间关系、规划方法等内容;然后利用二维元胞自动机模拟方法,讨论在景观参数化设计中如何模拟近自然植物群落自然演替形态的技术方法,进而得出近自然植物群落设计的形态模拟;最后结合景观参数化设计将模拟结果进行设计表达。研究将植物群落形态设计与计算机技术耦合,以期提出一种更科学更直观的设计方式。 展开更多
关键词 自动机 参数化设计 GRASSHOPPER 近自然植物群落设计 植物设计
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基于元胞自动机的高速保密增强算法FPGA实现
9
作者 陆叶锴 白恩健 +2 位作者 蒋学芹 吴贇 陈根龙 《量子电子学报》 北大核心 2025年第1期111-122,共12页
作为量子通信后处理部分的重要步骤,保密增强过程能够消除量子密钥分发过程中可能出现的信息泄露,以实现量子密钥分发系统的无条件安全性。为降低硬件资源消耗、提高算法的安全成码率,本研究采用现场可编程门阵列(FPGA),实现了一种基于... 作为量子通信后处理部分的重要步骤,保密增强过程能够消除量子密钥分发过程中可能出现的信息泄露,以实现量子密钥分发系统的无条件安全性。为降低硬件资源消耗、提高算法的安全成码率,本研究采用现场可编程门阵列(FPGA),实现了一种基于元胞自动机的高速保密增强算法,通过对算法进行符合FPGA硬件特性的改进和流水线结构优化,使得该方案相较于需要庞大矩阵乘法运算的Toeplitz矩阵方案在速度上有较大的优势。该方案在实时传输协商密钥的情况下,能适应任意长度的输入密钥和0~1之间的任意分数压缩比例;该方案采用256阶的元胞自动机处理1.28 Mbits输入密钥,在压缩比例为0.5时,最大安全成码率可达到1540 Mbits/s。 展开更多
关键词 量子光学 保密增强 自动机 现场可编程门阵列 量子密钥分发
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基于元胞自动机的高速公路事故场景精准协同管控
10
作者 王亚州 郑瑞君 +2 位作者 高静雅 余智鑫 赵建东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9158-9165,共8页
为了降低高速公路事故对通行能力和行车安全带来的影响,提出了一种涉及高速公路主线、服务区和收费站的精准协同管控策略。首先,对提出的协同管控策略进行了说明。其次,为了更真实地对高速公路事故场景的交通流进行仿真,通过设置大小车... 为了降低高速公路事故对通行能力和行车安全带来的影响,提出了一种涉及高速公路主线、服务区和收费站的精准协同管控策略。首先,对提出的协同管控策略进行了说明。其次,为了更真实地对高速公路事故场景的交通流进行仿真,通过设置大小车不同的随机慢化概率、加减速度和换道条件,对元胞自动机模型进行了改进。最后通过仿真验证了提出管控策略的有效性,结果表明,相比于无管控措施,采用服务区调控,在车均延误、油耗和累积碳排放上,分别能降低62.90%、69.50%和69.50%;采用服务区+收费站的协同管控模式,在3种指标上分别能进一步降低55.76%、59.58%和59.58%;精准管控措施可以显著降低事故的影响。 展开更多
关键词 高速公路 事故 协同管控 自动机
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基于元胞自动机的列车控制系统移动授权
11
作者 冉梦强 滕昌敏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第7期205-210,共6页
[目的]随着城市轨道交通的高速发展,日益剧增的客运量对行车间隔提出了更高的要求,为优化信息传输过程、缩短行车间隔、满足更高的运营需求,有必要分析CBTC(基于通信的列车控制)系统在计算移动授权时所采用的车-地通信方式的局限性,研... [目的]随着城市轨道交通的高速发展,日益剧增的客运量对行车间隔提出了更高的要求,为优化信息传输过程、缩短行车间隔、满足更高的运营需求,有必要分析CBTC(基于通信的列车控制)系统在计算移动授权时所采用的车-地通信方式的局限性,研究新的优化移动授权方法。[方法]介绍了移动授权的定义及其计算原理,并分析了CBTC系统与TACS(列车自主运行系统)的区别;提出了基于元胞自动机的列车间隔控制方法,建立了考虑相对速度的移动授权计算模型,从模型层面优化移动授权。以深圳地铁3号线梨园站站后交替折返为例,分别在CBTC系统和TACS下,采用MATLAB软件对所提移动授权优化模型进行验证。[结果及结论]当道岔限速为35 km/h时,TACS的站后单线折返时间间隔比CBTC系统的站后单线折返时间间隔缩短了34 s,显著提高了行车效率。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车控制 移动授权 自动机
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基于可逆元胞自动机的非正交分组加密码索引调制方案
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作者 马英杰 王丹 +2 位作者 赵耿 徐凤麟 刘岳恒 《通信学报》 北大核心 2025年第5期188-199,共12页
为满足6G网络的高速率通信和强安全通信需求,针对码索引调制(CIM)技术,提出了一种基于可逆元胞自动机的非正交分组加密码索引调制方案。构造了一种混杂可逆初等元胞自动机,通过多规则扩展、异或运算及序列逆序迭代增强序列随机性。信息... 为满足6G网络的高速率通信和强安全通信需求,针对码索引调制(CIM)技术,提出了一种基于可逆元胞自动机的非正交分组加密码索引调制方案。构造了一种混杂可逆初等元胞自动机,通过多规则扩展、异或运算及序列逆序迭代增强序列随机性。信息流分为调制块和映射块,调制块分组后经过元胞自动机加密,其迭代规则和扩频码由映射块确定。仿真结果表明,所提方案的误码率性能与现有方案相比提升了约0.3~9dB,密钥空间达到2209,且加密后图像的直方图像素分布均匀,有效提高了通信系统的安全性和鲁棒性。 展开更多
关键词 码索引调制 扩频传输 可逆初等自动机 频谱效率
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Ti6554钛合金β相区动态再结晶元胞自动机模拟
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作者 彭志伟 武川 +1 位作者 王圆圆 时文才 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期163-171,共9页
为了探究热变形过程中工艺参数对Ti6554钛合金微观组织演化的影响机理,在变形温度为770~910℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-3500型热模拟试验机进行热压缩实验。基于获得的应力-应变以及微观组织数据进行回归分析,... 为了探究热变形过程中工艺参数对Ti6554钛合金微观组织演化的影响机理,在变形温度为770~910℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-3500型热模拟试验机进行热压缩实验。基于获得的应力-应变以及微观组织数据进行回归分析,构建了动态再结晶演变方程,并结合元胞自动机法(CA)实现了Ti6554钛合金高温变形过程中β相区的动态再结晶(DRX)演变模拟。结果表明,Ti6554钛合金的流变应力对变形温度和应变速率的变化响应强烈,并且随着温度的提升和应变速率的降低,材料内部通过促进DRX行为提高了软化效应,从而降低了流变应力;建立的CA模型可以准确模拟不同工艺条件下Ti6554钛合金的DRX行为,所预测的平均晶粒尺寸误差小于10%。 展开更多
关键词 Ti6554钛合金 Β相 高温变形 自动机 动态再结晶
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基于元胞自动机的内河顺直航段交通流建模与仿真研究
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作者 吴剑宇 齐乐 +2 位作者 肖隽扬 季园园 BALLING Robert 《中国航海》 北大核心 2025年第2期62-71,共10页
内河航运作为连接国内外市场的纽带对支撑国内国际双循环起着非常重要的作用,而内河可航水域有限,且随着运输需求的增加及对水上交通服务要求的提高,内河船舶交通安全和效率问题受到越来越多关注。有必要深入探究内河交通流的规律和特性... 内河航运作为连接国内外市场的纽带对支撑国内国际双循环起着非常重要的作用,而内河可航水域有限,且随着运输需求的增加及对水上交通服务要求的提高,内河船舶交通安全和效率问题受到越来越多关注。有必要深入探究内河交通流的规律和特性,对交通效率与安全、航道通过能力等开展研究,而交通流仿真是重要的方法之一。通过对内河船舶航行行为特征进行调研和分析,在元胞自动机模型的基础上,考虑顺直航段中船舶的汇入、驶出等船舶微观行为,制定针对不同船舶微观行为的演化规则,建立适用于内河顺直航道的交通流仿真模型,并以长江航道中部分顺直航段为例开展仿真模拟试验。结果表明:该模型可较好地模拟船舶在航道中微观行为,且模拟得到的交通流特征与实际相符。研究成果可为长江航道交通流分析、水上交通监管、航道规划和交通流预测等提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 船舶交通流仿真 内河顺直航道 自动机 航道规划
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基于元胞自动机的城市内涝风险识别模型研究 被引量:4
15
作者 陈前虎 沈铷桑 +1 位作者 陈甜甜 杨泓哲 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第8期1-12,共12页
【目的】目前的城市内涝模拟模型面临着资料要求高、计算量大、适用尺度小等诸多挑战,探索简便高效、操作性强的内涝模拟模型,可为缺乏资料的城市提供识别内涝风险、提升防灾水平的有力工具。【方法】集成元胞自动机对复杂系统的模拟能... 【目的】目前的城市内涝模拟模型面临着资料要求高、计算量大、适用尺度小等诸多挑战,探索简便高效、操作性强的内涝模拟模型,可为缺乏资料的城市提供识别内涝风险、提升防灾水平的有力工具。【方法】集成元胞自动机对复杂系统的模拟能力和地理信息系统平台的空间数据处理能力,结合水文水力学原理定义元胞及其规则,建立城市内涝风险识别模型;利用开源数据,将模型应用于杭州主城八区;对比已有研究讨论模型的适用性和局限性。【结果】结果显示:(1)元胞边长为60 m、时间步长为4 min的模拟结果最好,参数率定与模型验证的纳什效率系数分别为0.9693和0.9714。(2)2021年研究区百年一遇短时强降雨条件下,建设用地中内涝风险区占比6.94%;将雨水管渠设计重现期由5 a一遇提升至10 a一遇,内涝风险区占比降至6.30%。(3)该模型不需要划分汇水区、数据资料要求少,在平原城市短时强降雨的内涝模拟中具有良好的实用性及和易操作性;但也存在物理机制弱、模拟结果不够精细等局限。【结论】基于CA的城市内涝风险识别模型并不是水文水力学数值模型的改进,而是在权衡数据资料要求、模型运算效率、识别结果准确性等多方面因素之后建立的简化模型,对平原城市内涝防治具有较好的适用性。 展开更多
关键词 极端暴雨 城市内涝 风险识别 自动机 数值模拟 降水 径流 气候变化
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基于元胞自动机的高速公路主线同侧连续入口间距研究 被引量:3
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作者 张航 彭翔 +2 位作者 马宝林 王星月 吕能超 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期61-69,共9页
针对高速公路主线同侧连续入口处车辆行驶安全与通行效率问题,对高速公路主线同侧连续入口间距进行了研究。通过建立元胞自动机仿真模型,分析了主线与匝道设计速度的差异以及高速公路主线匝道连续入口间距各部分长度对交通冲突率、平均... 针对高速公路主线同侧连续入口处车辆行驶安全与通行效率问题,对高速公路主线同侧连续入口间距进行了研究。通过建立元胞自动机仿真模型,分析了主线与匝道设计速度的差异以及高速公路主线匝道连续入口间距各部分长度对交通冲突率、平均拥堵车辆数和平均速度的影响;提出了不同主线与匝道设计速度组合下的主线同侧连续匝道入口间距推荐值;并对不同间距组合下的工况进行了仿真对比分析。研究结果表明:当主线与匝道设计速度的差异较大时,现有规范中的高速公路主线同侧连续入口间距难以满足交通安全与通行效率要求;相比采用规范中的一般值,采用文中推荐值时的主线车辆平均速度由81.39 km/h上升到95.29 km/h,匝道车辆冲突率由0.0335次/(km·veh)下降到0.0256次/(km·veh),匝道车辆平均拥堵数由0.0077 veh/s下降到0.0022 veh/s,提高了车辆通行效率,降低了车辆发生事故的风险。 展开更多
关键词 交通工程 连续入口 自动机模型 高速公路 仿真技术
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考虑折返行为的元胞自动机人员疏散模型 被引量:1
17
作者 宋英华 许如霞 郭晨 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期39-45,共7页
为研究行人折返行为对疏散的影响,考虑多出口对行人的吸引力、人员相互作用力、火源蔓延威胁以及折返场吸引力的共同影响,在元胞自动机模型的基础上提出基于静态场、动态场、火源场以及折返场共同作用的行人疏散场域模型,研究不同折返... 为研究行人折返行为对疏散的影响,考虑多出口对行人的吸引力、人员相互作用力、火源蔓延威胁以及折返场吸引力的共同影响,在元胞自动机模型的基础上提出基于静态场、动态场、火源场以及折返场共同作用的行人疏散场域模型,研究不同折返比例、折返区域、人员密度、出口数量和位置情况下折返行为对疏散进程的影响。研究结果表明:少量折返行为对总疏散时间影响较小,而群体性折返行为的存在会增加总体疏散时间,随着折返比例的增加,疏散时间随之增加。折返区域离出口越近,对总体疏散效率的影响越小。折返行为对疏散进程的影响效果,随着人员密度的增加不断增强。在双出口条件下,对侧设置出口位置能有效减少折返行为对疏散进程的负面影响。研究结果可为提高紧急情况下的疏散效率提供参考。 展开更多
关键词 自动机 折返行为 人员疏散 场域模型 疏散效率
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车联网环境下车辆上匝道元胞自动机仿真模拟 被引量:1
18
作者 陈群 杨诗瑶 薛行健 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第4期140-146,共7页
为了验证车联网下的交通效率与安全水平,针对高水平车联网下的车辆上匝道过程进行了元胞自动机仿真。针对主道为双车道的上匝道场景,在换道规则上提出了协同换道规则,改进了强制换道规则,从而建立了考虑安全距离和互联性的元胞自动机模... 为了验证车联网下的交通效率与安全水平,针对高水平车联网下的车辆上匝道过程进行了元胞自动机仿真。针对主道为双车道的上匝道场景,在换道规则上提出了协同换道规则,改进了强制换道规则,从而建立了考虑安全距离和互联性的元胞自动机模型。并模拟了智能网联车与普通人工车混合排列下的交通效率与安全状况。当车流密度较大时,不同车辆排列方式的指标值差异显著。在交通效率方面,当智能网联车渗透率高时,出流量较大且平均速度在20m/s处聚集。说明智能网联车对交通效率有积极影响,而普通人工车的长队列对交通效率有消极作用。在交通安全方面,碰撞时间与临界指数函数值的分布结果均表明,混行情况下智能网联车形成的长队列有利于交通安全,而普通人工车的聚集对交通安全不利。 展开更多
关键词 匝道 自动机 仿真 车联网
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基于遗传算法的元胞自动机复杂楼宇人员疏散模型 被引量:1
19
作者 白鹏 刘楠 +3 位作者 董卓龙 丘东林 周勍琪 王旋 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第8期236-243,共8页
为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适... 为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适应度函数三种优化方式对疏散效果的影响,并将此模型计算结果与模拟软件Pathfinder计算结果进行对比验证。结果表明,随着优化程度的提高,疏散总时间和极度拥堵面积减少,有效地降低了高人群密度区域,提高了出口使用均衡性,疏散效果得到了显著提升。 展开更多
关键词 复杂楼宇 人员疏散 人员特征 自动机 PATHFINDER
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基于可逆元胞自动机加密的扩展码索引调制方案 被引量:1
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作者 赵耿 黄思婕 +2 位作者 马英杰 董有恒 吴锐 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期416-422,共7页
针对直接序列扩频系统伪随机(Pseudo Noise,PN)码资源有限且码索引调制系统误码率性能下降的问题,提出了一种基于可逆的初等元胞自动机加密的扩展码索引调制方案。首先,针对PN码资源有限的问题,提出使用混沌规则的初等元胞自动机对PN码... 针对直接序列扩频系统伪随机(Pseudo Noise,PN)码资源有限且码索引调制系统误码率性能下降的问题,提出了一种基于可逆的初等元胞自动机加密的扩展码索引调制方案。首先,针对PN码资源有限的问题,提出使用混沌规则的初等元胞自动机对PN码进行迭代的方案,从而实现扩展PN码的目的;其次,针对码索引调制误码率性能下降的问题,提出了一种可逆元胞自动机加密的码索引调制方案,在发射端,把信息比特切割成调制比特和映射比特,并分别映射为调制符号和扩频码索引,使用对应索引的扩频码对同相分量进行扩频,同时使用可逆元胞自动机对映射比特进行加密,加密后的映射比特为调制符号的正交分量选取对应索引的扩频码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率条件下,在加性高斯白噪声信道中,当误码率为10-5时,扩展码索引调制方案的误码率性能优于码索引调制和广义码索引调制方案约2~4 dB,优于非正交码移键控码索引调制方案约0.5 dB。 展开更多
关键词 直接序列扩频 码索引调制 初等自动机 误比特率
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