交通仿真技术范文
时间：2023-03-17 02:46:35
导语：如何才能写好一篇交通仿真技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
针对上述情况，本文对可以模拟特定交通场景技术的研究。在VISSIM中搭建路网环境，模拟实际的交通现场，通过VISSIM和信号控制机之间加入的控制机接口设备，建立二者的实时通信环境。信号机动态获得所需的交通流数据经运算得出控制策略，仿真软件获取实时控制信息并执行，根据仿真统计数据可以对交通算法和控制逻辑的适用性进行评价，也可以评估在特定交通场景中突发状况对现有交通状态的影响，进而为改善交通现状、应对突发状况提供依据。
1交通现场仿真原理
信号控制机接口设备是计算机和信号控制机间通信的桥梁，具有转换数字信号和模拟信号以及传输信号的功能。对于信号控制机，虚拟的仿真路网环境相当于实际的信号控制环境;对于仿真软件，信号控制机实现了仿真软件中信号状态发生器的功能。
在VISSIM仿真软件环境中搭建路网模拟交通现场，对交通状态仿真，并将相关的车辆检测信息通过信号控制机接口设备传送至信号控制机。根据接收到的检测器状态信息，信号控制机内部交通控制算法控制逻辑经运算输出各相位下一时刻信号控制状态，并通过信号控制机接口设备传输至仿真软件，仿真软件按照接收到信号灯色状态对车流进行控制。上述功能实现了由信号控制机控制策略对模拟环境中的交通现场控制。
对于确定的交通环境，可以在路网环境中检验控制方案，直至方案完善，能够达到预期的控制效果再应用到实际的现场，以减少对现状交通的影响。同时，当路网中出现如交通事故、道路维修等突发状况，致使某些道路不能通行，也可以检验现状交通条件对交通需求的满足能力。
2信号控制机接口设备实现
信号控制机接口设备是vissim仿真软件和信号控制机通信的桥梁，实现了车辆检测信息和信号机信号控制状态的转换1)单片机。是信号控制机接口设备的核心，可以按需增加其他的功能模块。
2)信号控制机通信模块。负责信号控制机和单片机的数据传输。一方面，信号控制机通信模块将仿真环境中车辆检测信息发送至信号机。如果检测器在1s时间内没有检测到车辆的经过，则将0的数字信息用低电平表示;如果检测器在1s内检测到车辆的经过，则将1的数字信息用高电平表示。最终经电平转换后发送至信号控制机输入板。另一方面，信号控制机通信模块将信号控制机灯色控制信息传输至单片机。
信号控制机通信模块传输过程采用能够保证数据传输准确性的TCP/IP协议方式，信号控制机作为服务器端，信号控制机接口设备作为客户端，向信号机发送请求建立连接。
3)计算机通信模块。负责连接单片机和计算机。单片机提供的串口经转换成为USB口，连接至计算机，根据通信协议和串口通信程序，完成车辆检测信息和信号控制状态在计算机和单片机间的传输。
3仿真系统控制软件实现
仿真系统控制软件对VISSIM二次开发，建立其与外部通信的数据接口。在硬件平台的基础上，仿真系统控制软件结合信号控制机接口设备连接交通仿真软件和信号控制机。
3.1仿真系统控制软件结构
仿真系统控制软件主要包括仿真控制模块、交通路网显示模块、通信模块和评价指标显示模块四部分。
1)仿真控制模块。仿真控制模块主要功能是对VISSIM仿真的控制，包括启动、停止、路网的加载和仿真参数的设置等。
2)交通路网显示模块。交通路网显示模块功能是显示VISSIM加载的路网数据信息，包括检测器信息、路段属性、信号机编号和名称等内容。随着仿真的运行，该模块中信息始终与路网中交通元素同。
3)通信模块。通信模块由串口直接与信号控制机接口设备交换检测器信息和灯色状态控制信息。
4)评价指标显示模块。评价指标显示模块功能是为评价信号机控制策略提供数据支持，为进一步优化交通控制算法、改进控制策略提供指导。
3.2VISSIM仿真控制
VISSIM可通过使用dll接口来调用外部信号控制机，在每个仿真运行期间通过加载动态链接库文件实现与信号控制机的通信，包括逻辑控制信息和数据信息。
在仿真过程中，VISSIM会在每个时间步长里以一定的刷新频率与信号控制机通信。该过程分为两步：
第一步，将仿真环境检测数据将传送至dll文件中;
第二步，信号控制机根据控制逻辑运算返回下一仿真时刻信号灯状态至dll文件，VISSIM以一定仿真步长更新信号灯状态。3.3仿真系统控制软件工作流程4结束语
交通现场仿真通过信号控制机接口设备和仿真系统控制软件将实际的信号控制系统引入交通仿真软件，实现了仿真软件的车辆检测信息和信号控制机的信号灯色状态控制信息的实时交互，构建了对交通算法和控制逻辑的测试平台。
篇2
我院自2002年1月至2006年1月，将丙泊酚、丙泊酚复合芬太尼、丙泊酚复合瑞芬太尼用于妊娠6~10周的人工流产术中镇痛，取得较好效果，现报告如下。
1 资料与方法
1．1 一般资料 选择妇科门诊ASAI级早期妊娠妇女120例。无任何合并症及禁忌证。平均年龄23．5(19~40)岁，均经B超检测证实为宫内妊娠，孕次1~4，产次0~2，孕龄42~70 d，随机分为A、B、C、D 4组，每组30例。
1．2 方法 选择早期妊娠妇女，常规禁食6 h。术前30 min肌内注射阿托品0．5 mg，入室后在前臂建立静脉通道。 A组：采用单纯丙泊酚2．0~2．5 mg/kg静脉推注，1 min内注完，每次追加丙泊酚0．5 mg/kg；B组：先静脉推注芬太尼1 μg/kg 后静脉推注丙泊酚2．0~2．5 mg/kg，1 min内注完，必要时以0．5 mg/kg追加丙泊酚至手术结束；C组：静脉推注丙泊酚0．8 mg/kg加瑞芬太尼1 μg/kg，0．5～1 min内注完，每次追加0．2～0．5 mg/kg；D组：不采用任何干预措施。A、B、C 3组均由专职麻醉医师静脉给药，并观察和记录血压(BP)及心率(HR)等。
1．3 监测指标 监测并记录术前睫毛反射消失、扩宫、术中、术毕的收缩压(SBP)、脉搏(HR)、血氧饱和度(SpO2)、术中疼痛情况、出血量及清醒时间。给氧及建立静脉通道，抢救设备完善，由麻醉医师全程监护。
1．4 镇痛判定标准
1．4．1 显效 患者无腹痛，表情安静自如，朦胧入睡或无意识，活动、醒后无记忆。
1．4．2 有效 轻度腹痛，牵拉感，意识清醒，基本安静。
1．4．3 无效 下腹明显疼痛，出汗或不止。
1．5 宫口松驰判定标准 以能一次性通过6 F吸头为标准。
1．6 统计学处理 采用t检验及χ2检验。
2 结果
2．1 各组术中镇痛效果及PAAS发生情况比较 A、B、C 3组在开始给药后5~10 min清醒，无诉疼痛感觉，总有效率为100%，总有效率高于D组(P
2．2 术中出血量 4组术中出血量差异无统计学意义(P>0．05)，见表2。
2．3 宫颈扩张情况 A、B、C3组宫颈口松驰，6F扩张器可无阻力通过，无需扩张宫口；D组需宫颈扩张器从3．5～6 F逐号进入行宫颈扩张。
2．4 麻醉监测结束 A、B两组在睫毛反射消失阶段，可出现一过性呼吸频率减慢，SpO2轻度下降，但短时间内可自行恢复，A、B、C3组血压、心率与术前比较下降明显(P0．05)。见表3。苏醒时间：A组(7．5±1．0)min；B组(7．8±1．3)min；C组(66．1±15．6)s；C组早于A、B两组。
03
2．5 用药量A组丙泊酚(187．4±45．1)mg/kg；B组丙泊酚(162．3±32．0)mg/kg、芬太尼(0．05±0．01)mg/kg；C组丙泊酚(75．1±12．5)mg/kg、瑞芬太尼(80．2±1．9)μg/kg；A、B两组丙泊酚的用药量明显大于C组的用药量。
3 讨论
人工流产术由于操作简单，既往多不使用麻醉，术中93%的患者主诉疼痛，并出现心率减慢、血压下降，甚至发生PAAS等多种不良反应，给患者造成身心痛苦。本文A、B、C 3组3种镇痛方法用于人工流产术，均取得良好效果。使手术操作顺利，缩短了手术时间，减少了患者痛苦，但各自均存在不足。我们研究之一：丙泊酚作为一种新型的静脉，具有起效迅速30～40 s，半衰期短，苏醒迅速而安全，无恶心、呕吐等特点[1]，但单纯应用丙泊酚由于镇痛作用较弱，术中体动，术后腹痛发生率较高用于门诊小手术，还不是很令人满意。之二：丙泊酚复合芬太尼静脉麻醉在国内虽已广泛应用于无痛人流术，且取得了较好的麻醉效果，但芬太尼起效慢，作用时间长[2]对短小的人工流产只能使用小剂量，要达到麻醉完善，使用丙泊酚的剂量应较大致使术后患者苏醒延时，醒后头晕厉害，这对门诊手术，人工流产术也不是十分理想。之三：瑞芬太尼是一种新型的μ受体激动药，起效迅速，消除快，作用强，重复用药无蓄积作用[3]，与丙泊酚复合减少了各自用药量，也减少术中体动，术后腹痛的发生，无苏醒延时，醒后头晕等，但瑞芬太尼对呼吸的抑制较明显不能忽视对RR及SpO2的监测。
参考文献
1 杨德荣，花象峰，赵咏梅.丙泊酚两种给药方法对无痛人工流产术呼吸抑制的影响.中国实用妇科与产科杂志，2006，22(5):382.
篇3
关键词：光纤通信；实验教学；仿真技术
作者简介：陈琳（1978-），女，江苏常州人，上海电力学院电子与信息工程学院，副教授；朱武（1969-），男，湖北随州人，上海电力学院电子与信息工程学院，教授。（上海 200090）
基金项目：本文系上海市教委重点课程资助项目（项目编号：沪教委高（2011）48号）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0147-02
光纤通信是以光波为载波，以光导纤维作为传输媒质的一种信息传输方式。该技术因具有传输容量大、中继距离长等优良传输特性，被广泛应用于电力传输网、通信网和接入网等领域。
“光纤通信”作为通信工程、光电信息工程、电子信息工程专业的核心课程，主要讲述了光纤通信的基本概念、传输理论、系统组成、新技术等内容。[1]该课程具有涉及内容广、基础理论深、知识更新快等特点。为了进一步提高“光纤通信”课程的教学质量，开设了光纤通信实验课和光纤通信系统课程设计，加强了学生对理论知识的理解，培养了实际动手能力和创新能力。
传统的实验教学一般都是安排学生在硬件实验箱上实现。此类实验基本为验证性实验，只需根据实验指导书进行简单操作，无法调动学生的实验兴趣，也限制了对学生创新能力的培养。此外，光通信器件成本较高，需要及时维护，且随着科技的进步，新的理论和技术迅速产生与发展，需要投入充足的设备经费，不断更新实验设备。[2]因此，实践教学部分除了利用光纤通信实验箱开设固定的验证性实验外，还可利用仿真软件MATLAB和OPTISYSTEM构建光纤通信系统模型，以提高学生的实验效率，有效地节省实验教学成本。[3-6]
一、MATLAB仿真软件的应用
由于“光纤通信”课程概念繁多，物理规律较为抽象，特别是其中的一些光学现象和规律缺乏细致的数学推导，为学生学习该课程带来了诸多困难。因此，在“光纤通信”课程教学中可以适当地使用MATLAB仿真软件所提供的可视化界面，使学生获得对光学物理现象的感性认识，缩小理论与实际的差距，提高学习效率和效果。
MATLAB是Mathworks公司推出的一套高效数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示于一体，具有编程方式自由、简单易学等特点，已广泛应用于工程计算和系统仿真等开发环境。利用MATLAB软件不但可以摆脱繁杂的大规模计算，而且还可以使学生自己动手进行编程，加深对光纤通信基本理论的理解。在编程过程中，可以通过改变仿真参数来直观地对实验结果进行计算和分析，大大节省了时间，提高了实验效率。
在光纤传输原理章节中，对于波动理论，一般是通过求解麦克斯韦方程组来导出波动方程，分析电磁场的分布性质，最后获得光纤的传输特性。公式推导过程繁杂，涉及的电磁场与数学知识较多，学生理解困难。因此，在课堂教学中除了引入多媒体的辅助教学手段外，还可以借助MATLAB仿真软件，帮助学生理解多模和单模光纤的模场分布。
多模光纤中，存在更多的高阶模式。根据LP模的特征方程，得到阶跃型折射率光纤的模场分布。如第一个高次模LP11模的二维、三维模场分布如图1（c）、（f）所示。从图1可以看出，当归一化频率V=5时，LP11模有两个对称的主瓣，不存在旁瓣现象。
在“光纤通信”课程教学中，引入MATLAB仿真，能够进一步加深对抽象概念的理解。通过仿真，学生弄清了数学公式和物理概念之间的内在联系，使理论教学中枯燥的概念可视化，极大地调动了学习主动性和趣味性，有效地提高了教学质量。同时，在编程过程中，学生通过查询文献资料和相互讨论，较好地培养了团队合作精神，提高了创新能力。
二、OPTISYSTEM仿真软件的应用
系统实验有助于培养学生对理论知识的综合运用。针对实验箱可供开设的综合性、系统性实验项目较少的情况，可以利用OPTISYSTEM仿真软件对光学器件和通信系统进行建模。通过仿真软件对实际操作过程进行模拟，以获得数据加以分析。
OPTISYSTEM是OPTIWAVE公司开发的一套光通信系统模拟软件。它可以帮助用户规划、测试和模拟传输层的各种类型的光通信网络，包括局域网、城域网和广域网；同时提供了从组件、器件到系统各个层面的光通信系统设计和规划，如TDM/WDM、SDH、光孤子通信等，并利用优化功能仿真计算系统的各项性能参数，通过数据分析和图形显示来获得最佳系统性能。
在OPTISYSTEM系统仿真实验中，学生可以通过调整参数，对一个光学元器件甚至整个通信系统进行优化设计，直观地模拟整个光纤通信系统的传输过程。利用仿真软件进行系统性能分析，有利于引导学生对复杂系统进行探索，提高学生对系统性能的全面认识。
例如，波分复用（WDM）系统是现行光纤通信系统的主要架构形式，利用波分复用技术可以实现大容量、长距离的网络传输。但是由于传统实验箱的限制，WDM系统难以通过硬件平台来构建。因此，可以通过OPTISYSTEM软件来搭建WDM系统，并进行系统性能分析。
WDM系统实验在OPTISYSTEM仿真平台上完成。要求学生使用光传输系统仿真软件，搭建8信道的WDM系统，如图2（a）所示。该系统由波分复用器（WDM）、掺铒光纤放大器（EDFA）、光纤链路、解复用器（WDM Demux）和光接收机等光学器件组成。学生自行设计和搭建系统，配置波分复用、解复用、调制器等参数，并利用虚拟光谱分析仪来观察8通道波分复用系统的频谱、误码率等特性，如图2（b）、（c）所示。学生通过调整各模块的参数、搭建系统模型和分析仿真结果，巩固了EDFA、波分复用/解复用等方面的理论知识，也为今后对实际WDM系统规划打下了坚实的基础。
又如，用OPTISYSTEM软件设计搭建单模光纤通信系统，如图3（a）所示。传输速率是40Gbit/s，传输距离是60km。信源使用的是伪随机码发生器，它将数据流发送到非归零（NRZ）码电脉冲发生器。经NRZ调制的电信号具有紧凑的频谱特性，经过马赫曾德尔调制器（MZM）后转换成光信号送往光纤信道。为了减小光纤传输损耗和色散的影响，在光纤链路上添加了掺铒光纤放大器。接收端经过光纤信道传输过来的光信号接入PIN光电检测器，转化为电信号后送入低通贝塞尔滤波器。
为了观测光信号的波形，在光纤通信系统中设置了观察仪器：光谱仪、光时域信号观察仪及误码率分析仪。对系统中的器件参数设置后进行系统仿真，得到调制后的光信号时域波形和频谱，如图3（b）、（c）所示。
这些光器件都可以在OPTISYSTEM软件的器件库中选取，并根据需要对每个器件设定参数来获得较好的系统性能。因此，通过用OPTISYSTEM软件设计分析，可以了解光通信系统各个器件节点处的波形和频谱特点，简单直观、形象生动。教师可以根据教学大纲设置相应的实验项目，让学生课后学习OPTISYSTEM软件，并引导学生根据实验内容建立相应的系统模型进行仿真实验分析。
三、结束语
运用MATLAB/OPTISYSTEM仿真软件进行实验教学，很好地弥补了缺少硬件实验器件所带来的不足，丰富了实验教学内容；同时节省了实验课堂教学时间，加深了学生对系统理论知识的理解和应用。通过对“光纤通信”实验教学手段和内容的改革，学生对实验的积极性和创造性得到了普遍提高，实验教学效果和质量也得到了明显提升。
参考文献：
[1]刘增基.光纤通信[M].第2版.西安：西安电子科技大学出版社，2008.
[2]王文珍.光纤通信实践教学探索[J].中国电力教育，2013，（1）：134.
[3]周雪芳，王天枢.仿真软件在《光纤通信》实验教学中的应用研究[J].实验科学与技术，2011，9（5）：53-56.
[4]汪徐德，李素文，窦德召，等.软件仿真在《光纤通信》课程中的应用[J].淮北师范大学学报（自然科学版），2012，33（4）：91-94.
篇4
[关键词]听障儿童；数学；应对措施
听障儿童在几乎封闭的环境中生活，获取外界信息的渠道有限，对手语的理解也似懂非懂，上课时不能完全理解老师的讲解，练习时也不能正确理解题目的意思，掌握知识不牢固，课堂学习效果不佳。针对低年级听障儿童的特点，笔者尝试运用以下方法进行教学，取得了良好的教学效果。
一、运用游戏体验法，加深学生对知识的理解
数学本身具有较强的逻辑性，在教学中容易让听障儿童感到枯燥乏味，影响学习自主性和积极性的发挥。游戏教学法主要是利用游戏富有魅力的活动方式引导学生学习数学知识和培养数学素养。成功的游戏教学能在轻松愉快的氛围中调动学生学习的积极性，加深对知识理解，促进知识的迁移。
低年级儿童以形象思维为主，把游戏与教学相结合，有利于学习一些抽象的符号。例如，苏教版一年级下册数学练习六中，区别单数和双数，因为教材中没有单独安排如何认识单数和双数的内容，所以我采用游戏体验法来教学。为了巩固新知，我先和学生排成了一排，1到10报数，单数跨出一步，双数后退一步；然后把数字卡片发给学生，让学生把卡片放入相应的单、双数盒子里，再请几名学生当小裁判，检查是否放对了；之后带领学生在校园里走一走，观察各教室前后门上方的号牌：206、315……准确判断单、双数；最后将知识延伸，给出一些数，让学生将双数按从小到大的顺序排列。学生在游戏活动中理解了单双数的实际意义，在体验中弥补和加深了对单双数的认知。
二、由易到难解决实际问题，逐步提高学习能力
听障儿童最大的缺陷就是部分或全部听力丧失，导致语言发展严重滞后，这给聋校一年级的数学教学带来无法形容的艰难。部分学生早期经过康复训练，语言的概念和基础还很薄弱，只能依靠本能的表情和形象的动作来理解。因此，我在教学中借助图文并茂、浅显生动的自主阅读材料来帮助听学生学习数学知识，由易到难逐步解决一些实际问题，使学生循序渐进地接受新知。
例如，1到10的认识，先在具体的情境中数物体的个数，初步体验到“数能表示物体的数量”，接着用算珠表示物体的个数，经历形成数概念的第一次抽象概括，然后用数字表示物体的个数，经历形成数概念的第二次抽象概括，最后指导写数，培养良好的书写习惯。
又如，基数和序数（几和第几）的认识对听障儿童而言是个难点。教学时，我先让学生联系已有的数学知识和生活经验，初步感知“几”和“第几”的差别，再着重领悟它们的不同含义，最后设计生动有趣的练习，应用“几”和“第几”的知识解决实际问题。
三、联系生活实际，启发学生多角度思考问题
听障儿童由于言语障碍害怕读题，加之识字量少、语言贫乏，一些很简单的文字题他们并不能理解，有些学生一看到“一共”“还剩”等词语就盲目确定计算方法，而不去思考题目中的逻辑关系。因此，教师应安排一些密切联系学生生活的数学活动，让他们在活动中去看、去想，大胆地去演、去说、去问，发展他们的逻辑思维能力。
教材中常出现“你还能提什么问题”这一题型，本意是培养学生自主思考的能力，突出学生思维的个性，激发学生的发散思维能力，但是听障学生由于生理有缺陷，提出的问题大多都是模仿的。所以，在教学过程中教师要适当“逼迫”听障儿童进行多角度思考，并适时给予启发和帮助，让学生用“跳一跳就能够得着”的方式来实现自主学习。比如，听障儿童一般都喜欢提出诸如“什么和什么一共多少个”“什么比什么多多少或少多少”一类的问题，且第一个学生提出问题后，后面的学生也只是依葫芦画瓢把名称换一换就算是新问题了。但有学生提出“买三把玩具手枪和一把冲锋枪需要多少钱”这种有创意的问题时，教师就应该立即表扬，还可在问题旁打个五角星或画个笑脸，引导学生多角度思考，使他们体会到数学与生活的密切联系。
四、用规范的数学语言表述，提高语言的严密性
听障儿童在日常生活中能与老师、同学进行简单交流，但往往习惯于以单个词语或颠三倒四的短句来表达。在数学教学中，教师要用准确、完整的语言给学生示范，让学生知道怎么说才规范。同时，利用儿童具有较强模仿力的特点，在训练中让学生用手语和口语并用的方式进行完整表述。
篇5
关键词:城市轨道交通;面向agent技术;多agent系统;自动监控;数字仿真
城市轨道交通具有运能大、速度快、安全、准时、乘坐舒适、节约能源以及能够缓解地面交通拥挤和有利于环境保护等多方面的优点,因此它将在城市市内交通中占有重要地位.随着城市社会经济的发展和城市化进程的加快,城市在交通问题上面临着越来越严峻的挑战,采用自动化、智能化的快速轨道交通解决日益严重的城市交通问题已经成为城市交通发展的大趋势.
根据城市轨道交通系统列车运行的特征,既要保证列车运行安全可靠,又要尽量缩短行车间隔时间和提高轨道交通线路的输送能力,列车运行控制系统(automatictraincontrol,atc)可以较好地达到上述目的.
atc系统由列车超速防护(automatictrainprotection,atp)、列车自动驾驶(automatictrainoperation,ato)及列车自动监控(automatictrainsupervision,ats)3个子系统构成[1].ats子系统的功能主要是实现对列车运行的监督和控制[2],辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理.
对ats系统进行全数字可视化仿真,具有成本低、高效率、操作方便、易观测等显著优势.
1 面向agent的ats数字仿真系统体系结构的建立
面向agent(ao)的方法是继面向数据流(dfo)[3]、面向数据结构(dso)、面向对象(oo)之后成为新一代的软件开发方法.面向agent的软件系统具有自治性、协作性、反应性和主动性的基本特性.
ats系统是一个庞大的系统,采用面向对象方法建模过程复杂[4],同时考虑到ats系统仿真适于分布式仿真,所以非常适合采用agent技术建模,因为轨道交通系统中对象的属性随时间的推移及事件的更新而发生有规可循的变化,鉴于ats系统具有这种智能化自动控制的特点,所以ats全数字仿真适合采用agent技术实现.
在ats系统中涉及的因素很多,根据仿真对象的侧重,作者抽象出6大类agent,即仿真控制中心agent(scc-agent)、实体agent(entity-agent)、仿真环境agent(vme-agent)、系统agent(system-agent)、人机界面agent(mmi-agent)、运行图agent(td-agent).其中,实体agent在仿真控制中心agent内部,是线路agent(line-agent)、信号机agent(signal-agent)、列车agent(train-agent)和车站agent(station-agent)4个agent的统称.
系统的体系结构被设计为3层结构:控制层、状态层和显示层(见图1).结构中的每一个层次都代表不同的agent,每个agent都是一个高度自治的实体,具有各自的功能,解决一定的问题,当问题需要协作解决时,它们之间通过消息传递和信息共享相互协作,相互配合,实现对轨道交通的监控与管理.
该系统由system-agent存储各个agent的状态(未触发或已触发)和系统时钟.系统启动时,首先由scc-agent读取数据库,初始化vme-agent、mmi-agent、系统时钟比例和初始时间等.在系统按照系统时钟扫描的一个周期内,系统事件按照时刻表被触发,vme-agent中存储的设备环境状态发生变化.该变化被相应的entity-agent感知,entity-agent将感知的结果反映给scc-agent,经scc-agent整合与处理,制定出监控策略,下放到vme-agent.改变相应设备状态,vme-agent再将这些变化与mmi-agent进行通信,mmi-agent将改变了的设备重新显示.td-agent通过vme-agent获取时刻表信息,并将调整的列车计划通过vme-agent传送至scc-agent.scc-agent是一个智能的知识系统,其内部的entity-agent的各个设备间可实时进行数据通讯,scc-agent主要负责区段运行监控任务,实时进行监控策略的调整.各层agent的具体功能如下:
1仿真控制中心agent.scc-agent的职责是负责将列车运行计划(列车运行图信息)以及突况下的列车运行变更计划实时下达到仿真环境agent,并对反馈的信息作出处理,即列车运行控制.
2仿真环境agent.vme-agent通过在输入、输出通信器总线上侦听,可以获取模拟盘上设备的状态(道岔的定、反位等),把这些区段占用、空闲状态,线路、车站的构成,列车群的运行等信息发送到环境模型中,控制列车的运行方向.向scc-agent提供轨道电路占用情况,列车计划的调整信息,并将处理scc-agent的列控编码输出写入仿真环境中.
3底层控制agent.底层控制agent包括线路agent、列车agent、信号机agent、车站agent.分别接收来自vme-agent的轨道电路控制信息、列车信息、信号机信息和车站信息,它们并不直接对这些状态信息作出处理,而是将其实时通知给scc-agent, 由其作出决策.
4人机界面agent.通过mmi-agent的控制界面,设置设备运行环境模型中的线路设备状态,实现特定环境的仿真.通过mmi-agent提供的监视控制界面,可以观察列车在线路上运行的完整仿真过程.实现系统控制功能,包括初始化条件的选择、模型的选择、系统启动和停止等功能以及电务维护检测信息的接收和查询等.各种条件和故障的设置:轨道电路、信号机、道岔等设备的故障设置;线路断轨、区控中心故障等的设置及测试结果数据的报表输出.
5运行图agent.运行图agent提供用户操作界面进行列车运行图的编制,提供列车运行图绘制修改工具;调整列车运行计划,通过vme-agent向scc-agent设备下达控制命令.
6系统agent.系统agent实时显示各个agent子系统运行状态及协调各个agent子系统的系统时钟,使agent保持同步.
2 agent的结构模型和语义表达[5～9]
在本系统中,有两种结构的agent,其中scc-agent是混合式agent,这里称为agenti ;entity-agent,vme-agent,system-agent,mmi-agent,td-agent是反应式agent,被统称为agentii .
agenti 的结构定义为:局部数据、知识库、处理过程、处理机和通信器等,如图2所示.
agentii 是不包含符号表示,并且不使用复杂的符号推理的主体.它仅根据当前环境状态和功能模块作出相应的反应.agent 的结构定义为:感知器、行为器、功能模块和通信器.
在具体实现中,agent主要由感知模块、通信模块、处理模块、知识库、信念库和数据库组成.感知模块负责感知环境中与问题有关的信息.它表示agent感知能力,当触发条件满足时激活.通信模块负责与其它agent之间可靠的数据通信,这里采用端-端基于消息的通信方式.处理模块是一个推理机模块,它使agent具有智能化,可以进行复杂的知识处理.知识库是指导多agent协同工作的核心,也是所有智能活动的依据.数据库存放系统的运行参数.信念库存放调度员的偏好信息,如运行图人工调整时的参考量等.它与数据库及知识库的区别在于存放的数据是针对具体决策人员的,其大部分信息都是在用户使用系统过程中形成的偏好信息.
agent的语义描述采用数理逻辑的范式表达:
〈aid,目标,感知器,通信机制,信息处理器,效应器,知识库,数据库,信念库〉
其中各因素又可进一步用巴科斯范式(backus-naurform,bnf)给出其语义描述为:
〈agent〉∷=〈aid〉〈目标〉〈感知器〉〈通信机制〉〈效应器〉〈信息处理器〉〈知识库〉〈数据库〉〈信念库〉
〈aid〉∷=〈agent名〉
〈目标〉∷=〈任务表〉
〈感知器〉∷=〈激活条件〉〈信息流〉
〈通信机制〉∷={〈通信原语〉(〈通信内容〉)}
〈通信原语〉∷=〈command〉|〈require〉|〈accept〉|〈reject〉|〈information〉|〈cancel〉
〈通信内容〉∷=〈发送者〉〈接收者〉〈时间〉〈信息流〉
〈效应器〉∷={〈信息处理名〉(〈信息处理描述〉)}
〈信息处理模块〉∷=〈控制器〉〈类比匹配机制〉〈内部执行机制〉〈推理机制〉
〈控制器〉∷={〈控制命令〉}
〈类比匹配机制〉∷=〈映射机制〉〈匹配度计算方法〉
〈内部执行机制〉∷={〈内部执行动作〉}
〈推理机制〉∷={〈推理规则〉}
〈数据库〉∷={〈数据库文件〉}
〈信念库〉∷={〈数据库文件〉}
3 系统的实现方案
系统由仿真数据库为仿真现场提供各种数据.仿真核心软件根据站场及列车信息,按照列车运行与信号控制逻辑规则模拟出列车的运行情况,给以图像显示,提供逼真、稳定的仿真环境.仿真数据库系统采用sqlserver2000开发,系统核心软件通过ado对其进行访问.数据库的数据由静态数据和动态数据组成,由数据库管理员系统管理.其中静态数据由描述信号点逻辑关系和时刻表数据构成.动态数据由系统运行后不断变化的列车信息、信号点状态等构成.数据库管理员具有一般数据库的维护管理功能,如数据查询、增加、删除、修改和报表输出等.数据库表包括列车时刻表(分为车次信息、车站信息、线路信息等)、信号机、仿真线路(分为无岔区段、单动道岔区段等)、列车(群)等设备信息和图形信息.
本仿真系统由前面所划分的6个agent子系统和数据库构成.ats仿真系统是一个mas(多agent系统),可以更好地解决分布式系统的协作问题,包括各agent之间的通信方式、编码规则、通信过程和具体的dcom接口实现.
agent之间通信协作的必要条件是每个agent要有标准的通信接口,通信接口之间交互的信息流要按照标准的格式组织,即按照一定的编码规则(相当于通信协议)进行通信.系统中详细定义了这些编码规则.
实现6个agent通信是通过有6个dcom接口,iline,itrain,isignal,istation,isystem,inotify.下面举例说明线路接口的定义.
interfaceisimline:iunknown
{hresultgetline([in]intlineid,[out]dcom_line*line);获取一条线路的简化属性
hresultgetsimline([in]intlineid,[out]dcom_simline*simline);获取一条线路的属性
hresultgetlinearray([out,in]int*psizeinout,[out,size_is(*psizeinout)]dcom_lineline[]);
获取一组线路的简化属性
hresultgetlinearraybyid([out,in]int*psizeinout,[out,in,size_is(*psizeinout)]dcom_lineline[];根据线路id获取其简化属性
hresultsettempspeed([in]intdevid,[in]floattempspeed);设置临时线速
……};
在本系统仿真中,实现了可视化的数据输入和数据显示.前者的可视化通过辅助绘图工具atsdraw实现,后者可视化体现在mmi-agent和td-agent图形界面.在程序实现时,借助了mfc的gdi功能.
利用计算机初步实现了ats基本功能,验证了系统设计的正确性.实现的具体功能有:
1仿真列车控制中心(scc)对全线控制范围内的列车运行状态进行监视;
2实现由控制中心时刻表或人工控制车站联锁设备,排列进路,开放信号,可人工设置设备运行环境模型中的线路设备状态,实现特定环境的仿真;
3实现列车的跟踪及车次号码显示;
4系统工作状态、进路状态、轨道占用、车次信息、道岔位置,故障报警等信息在控制中心显示装置(mmi)上显示;
5列车运行计划自动下达;
6列车运行图的编辑和生成;
7对列车运行图(行车计划)进行人工调整.
系统的编程环境为win98/2000/nt,开发平台采用vc++6.0.实现agent的技术基础是计算机的进程与线程技术.
4 结 论
本仿真系统采用agent技术进行模型的建立和系统模块的设计,使得系统中各个实体对象(agent)具有高度自治性,能够对外界刺激自动作出反应,使得系统具有智能性.
mas系统采用功能分解方式对仿真任务进行划分,将系统不同功能分配给不同的agent.各agent之间以标准接口进行通信,并相互协作完成ats系统任务.每个agent可以存在于网络中任何位置,客户无需知道被调用对象的位置和实现细节,可以通过发送消息来调用对象所拥有的方法,具有灵活性的优点.系统具有良好的可重用性和可扩展(升级)性.
本仿真系统实现了北京一号线上,仿真列车在线路上运行的全过程.
基于监控系统的需要,作者采用可视化界面显现列车运行全过程,具有友好的人机交互界面功能,使得调度人员易于观察和控制.
基于agent的轨道交通控制与仿真的研究是一个崭新的研究领域,是计算机技术、人工智能技术在交通领域的最新应用,是运用当今最新的科技成果解决轨道交通问题的内在要求.
参考文献:
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篇6
【关键词】计算机 仿真技术 发展 应用
1 计算机仿真技术简介
随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。
2 计算机仿真技术原理
通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。
通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。
3 计算机仿真技术应用
随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。
3.1 交通领域
人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。
计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价， 还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。
3.2 制造领域
制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。
3.3 教育领域
使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。
3.4 计算机仿真技术在其他领域的应用
计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。
4 计算机仿真技术的发展方向和趋势
4.1 计算机仿真技术发展方向
网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。
虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。
4.2 计算机仿真技术发展趋势
随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。
4.2.1 面向对象仿真建模
发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。
4.2.2 分布式仿真
分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。
4.2.3 智能仿真
在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。
4.2.4 其他仿真
一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。踊仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。
5 结语
计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。
参考文献
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篇7
关键词： 橡胶弹性元件； 仿真技术； 可靠性技术
中图分类号： U260.358；TB115文献标志码： B
引言
橡胶元件因其良好的弹性和优良的抗疲劳特性，被广泛应用于轨道交通减振领域，为高速铁路的平稳运行起到关键作用.[1]在轨道交通转向架系统上装配大量精致的橡胶减振元件（见图1），用以满足舒服性、安全性以及更高性能的需要.这些精致的橡胶减振元件的关键技术主要表现为：（1）整体性能，特别是刚度匹配性能的方案配置；（2）基于提升疲劳寿命的结构优化；（3）产品的可靠性性技术；（4）为实现产品性能所需要的产品成型技术和产品检测技术.
橡胶元件大量应用于转向架系统，站在应用功能和分布位置的角度，橡胶元件的主要分布位置包括一系悬挂、二系悬挂、牵引拉杆悬挂以及牵引拉杆系统等（见图1）.一系悬挂系统配置的弹性元件包括转臂节点、轴箱拉杆、锥形橡胶弹簧、V形橡胶弹簧和橡胶减振垫和垂向止挡等；二系悬挂配置的弹性元件主要包括空气弹簧、橡胶旁承和横向止挡等；牵引拉杆系统上配置的弹性元件主要包括牵引拉杆总成、中心销节点及牵引橡胶垫等.
1橡胶元件研发领域中的仿真技术
1.1橡胶元件硫化成型仿真技术
橡胶元件在硫化过程中，往往容易出现粘合不牢、鼓泡、硫痕以及缺胶等不正常的硫化缺陷，而且有些硫化缺陷需要在硫化完成后通过破坏性试验才能发现.通常解决这类硫化问题需要经过多次的试模和破坏性试验，费时、费工且具有大的被动性和隐蔽性；橡胶硫化仿真方法通过建模的方式，从理论上再现橡胶元件整体的硫化全过程，从而对产品特定的硫化模具以及硫化工艺条件下形成的胶料填充状态、硫化成熟度和收缩变形等硫化现象进行判断，从而设计出适合产品硫化所需的硫化模具和硫化工艺（见图2）.目前，橡胶硫化课题的研究逐步从试验课题向仿真计算课题的方向发展.[2]
图 1橡胶减振元件在转向架系统上的配置和应用
图 2橡胶元件硫化仿真技术
1.2橡胶元件产品设计仿真技术
根据承载特性，通常将典型的橡胶结构划分为堆类结构、关节结构、剪切结构和止挡结构等4大类.通过最近10年的持续技术探讨，尤其从2008年开始，在橡胶有限元技术方面，国内公司与国外橡胶领域的先进单位逐步进行系统性、基础性的技术合作，分析结果与试验间的吻合程度逐步提高（见图3），并进一步促进产品开发的首发命中率.[3]轨道交通、风电减振和轮船领域等对工作环境的舒适性和可靠性提出越来越高的要求，结构设计和分析层级也相应地获得延伸.在产品设计阶段可能需要同时涉及4个分析领域（见图4）：（1）以强度评估为目的的线性应力、非线性刚度分析及仿真计算；（2）以确保产品稳定性及可靠性为目的的极限失稳设计和模拟；（3）以实现最优结构为目标的优化设计技术；（4）以确保产品使用寿命为目标的疲劳设计及疲劳预估分析.正是这些仿真技术的工程化应用，大力促进橡胶元件设计技术的丰富和发展.
图 3典型橡胶元件的仿真分析成果
图 4产品设计需要涉及的4个仿真领域
2橡胶减振元件可靠性体系中的仿真技术在橡胶弹性元件开发过程中，需要进行可靠性分析和验证.设计可靠性技术包括以功能性失效为特征的测试及分析可靠性技术和以破坏性失效为特征的测试及分析可靠性技术.[4]
2.1仿真及测试可靠性技术
以功能性失效为特征的测试及可靠性分析技术主要包括：（1）以评估松弛及蠕变特性的产品蠕变特性试验和分析技术；（2）以评估产品在使用过程中刚度变化程度为特征的刚度稳定性试验和分析技术；（3）以评估产品在极限载荷作用下偶然出现的失稳等非正常失效特征的承载稳定性试验和分析模拟技术.以功能性失效为特征的设计可靠性技术见图5.
图 5以功能性失效为特征的设计可靠性技术
在研发过程中，还必须对橡胶弹性元件产品以破坏性失效为特性的失效形式进行评估和分析.对于减振元件，目前，以破坏性为特征的可靠性试验和分析主要包括：（1）以评估产品在疲劳载荷作用下的疲劳失效问题及分析技术；（2）以评估产品在极限载荷作用下的极限失效试验和分析技术；（3）以评估橡胶与金属骨架间的黏结失效试验和分析技术.通过这些分析和试验，确保产品的可靠性得到有效保证.以破坏性失效为特征的设计可靠性技术见图6.
2.2测试及仿真可靠性技术向变温和系统层级发展经过20余年的技术积累，橡胶弹性元件产品的技术可靠性已经在3个方面实现跨越：（1）刚度性能分析与测试方面，刚度分析与测试已从单向静态刚度、单向动态刚度，跨越实现到6自由度多向刚度性能分析与测试，甚至具备高频测试能力.（2）在疲劳分析与测试方面，从单载荷疲劳分析与测试发展到6自由度疲劳分析与测试，并已扩展到系统级疲劳试验能力.（3）在测试环境方面，试验环境由常温、室内环境发展到根据产品实际情况自动调节实验温度，并伴有烟雾等更逼真的测试环境.基于变温及系统层级的设计及分析可靠性见图7.
图 6以破坏性失效为特征的设计可靠性技术
图 7基于变温及系统层级的设计及分析可靠性
3橡胶元件未来发展趋势
3.1橡胶元件向长寿命、舒适性方向发展
随着人们生活水平的不断提高，轨道交通特别是客运专线，为满足乘坐的舒适性要求，装置大量的橡胶减振元件.其结构仿真优化设计在确保可靠性的基础上，将主要方向的刚度均设计得尽可能低，这已成为橡胶元件设计的一大发展方向.相应地，站在舒适性的角度，橡胶产品向低自振频率方向发展，将成为今后橡胶元件发展的趋势之一，见图8.随着橡胶硫化成型工艺、橡胶配方技术及结构设计技术的不断进步，橡胶产品所具备的使用寿命越来越长.轨道车辆上的主要橡胶元件，其使用寿命已能达到10 a；轨道线路上的橡胶产品，其使用寿命可望实现30 a及以上的目标；桥梁橡胶支座上的橡胶元件，其设计寿命更是高达50～70 a.因此，橡胶产品的长寿命设计将是橡胶产品设计领域的一大趋势和追求目标.
图 8橡胶元件向长寿命、低频方向发展
3.2橡胶减振元件向轻量化、精细化方向发展
随着新材料技术的不断发展，橡胶元件向轻量化方向发展已成为可能.技术上一直在研发密度远低于钢材的金属材料用于代替钢材；同时，新型高强度塑料也已开始使用，更高强度、更低密度的新型材料也在研制过程中.随着材料技术的进一步发展，高强度、低密度的新型材料一旦获得突破，通过选用新型骨架材料的橡胶减振元件，在轻量化方面必将有更多的突破和发展.弹性元件的轻量化见图9.图 9弹性元件的轻量化
另外，精细化设计也将成为未来橡胶减振元件研发技术的一大趋势.橡胶减振元件的精细化，主要指设计、加工控制得更加精细以及整体结构设计得更加精细化.随着结构优化技术的发展成熟，在产品设计上以拓扑技术和形状优化技术为核心的结构优化技术，可以安全地优化低应力区域的材料，从而达到轻量化、精细化的目的.
3.3橡胶减振元件向功能化、智能化方向发展
从结构角度讲，橡胶减振元件的功能化、智能化，指在一些非常重要的特殊的橡胶减振元件上，内置能自动监控橡胶元件在承载过程中的计算机芯片，通过计算机芯片自动处理载荷信息，从而提高产品的减、隔振性能.因此，研制高功能化、智能化的橡胶减振元件，是发展橡胶元件优良减、隔振技术的一大技术方向.这些新型功能的实现，同样需要利用更为成熟的仿真技术.
4结论
（1）弹性元件仿真技术主要包含产品硫化成型仿真技术、产品设计仿真技术和产品材料数据库技术等.
（2）设计可靠性仿真技术主要包含功能性和破坏性仿真技术，变温和系统层级仿真技术2大部分.
（3）橡胶减振元件将向实现舒适性、轻量化和功能化方向发展，而这些功能的实现，需要利用更为成熟的仿真技术.
参考文献：
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篇8
【关键词】数控机床，加工仿真技术，应用
中图分类号：C37 文献标识码：A
一、前言
在数控机床加工仿真技术得到广泛的应用后，不仅仅给工业生产带来了很大的利益，而且也常常应用到数控机床加工的教学实验中，其技术在应用中不断地完善和改变，到目前已有很大的提高。
二、数控机床加工仿真技术的发展现状
1773年法国科学家最早用仿真模拟方法做物理实验，估计π值；1876年美国统计学家第一次使用仿真模拟方法做随机实验；20世纪80年代，仿真模拟技术在高科技中所处的地位日益提高。数控技术可以说是部件加工过程中国比较常用的技术，但是，由于我国的工业发展比较的晚，在机械制造方面相对于西方的国家而言也是比较的落后，就我国现在所应用的数控机床来说吧。我国的工业中所采用的机床几乎都是从国外引进的，而我国自主研发的机床还未现世。对于数控机床的加工，仿真技术是一个非常主要的技术，此技术也是我国的科技人员学习外国的技术总结而来的。数控机床加工仿真技术的发展的道路是比较的曲折的，但是经过不断的探索研究，目前此技术也逐步的成熟，在实际的生产实践和教学过程中都得到了很大的应用，受到了广泛的青睐。
三、数控机床加工仿真技术简介
模拟技术的高级阶段称为仿真模拟或系统仿真，即用一数据处理系统来全部或部分地模拟某一数据处理系统，以致于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据、执行同样的程序、获得同样的结果。利用计算机技术来模拟实际的机床加工过程，它验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程。数控机床加工仿真技术的系统的关键部分是虚拟数控机床，它是与计算机系统相连接的，通过输入的数控车床加工程序来实现车刀及其他部位的移动，以完成加工的目的，通过在该类系统上面完成的模拟零件的切削过程，可以清楚地理解到数控程序的运行是否正确，同时对于程序中运行所出现的错误可以在仿真系统上面进行调试、编辑、修改和跟踪，以完善数控机床加工系统。这种技术主要用于科学研究、工业设计、模拟生产、教学训练和考核鉴定等领域。
数控机床加工仿真技术中包括几何仿真和物理仿真。
1、几何仿真
它是一种没有考虑切削过程中各个参数以及切削力等待其它的物理因素的影响，在仿真的系统中，主要是仿真刀具和工件在空间中进行移动移完成各个加工要求，此过程的主要目的是验证NC程序是不是正确的；如果出现了一些问题就需要工作人员对其进行调试、修改使其完成各个要求。
2、物理仿真
这是一种相对于几何仿真的仿真方法。它也可以说是一种力学仿真，其原理是通过力学的特性来研究在数控机床加工过程中车刀的磨损情况以及摩擦力大小，以满足实际的构件的加工的需要。
四、数控机床加工仿真技术的好处
1、对数控机床加工零件的前期进行程序的检查、修改、防止在实际的加工过程中出现错误，给生产带来巨大的损失，耽误了生产的时间。
2、数控机床加工仿真技术的应用为机械工程学院的学生带来了极大的便利，可以通过数控机床加工仿真技系统来检测自己所设计的零件的程序是不是正确，有没有存在一些问题。另一方面，解决学校教学中实训设备少，学生多，设备无法分配的问题、解决实训教学的安全问题、减轻教师在实训教学中的工作量，提高教学效率。
3、数控机床加工仿真技术的应用节约了实际的生产中所进行实验的成本，同时也在一定的程度上降低了生产不合格率，保证了生产产品的质量。
4、避免的实际机械的危险性，保证了工作人员的人身安全，尤其是那些没用实际的操作经验的工作人员及学生，此系统可以说是非常的有益的。
五、数控机床加工仿真软件VERICUT应用
Vericut机床仿真系统在进行普通的机床加工仿真过程中，工作人员需要首先通过Machine Simulation系统建立机床运动学模型，系统提供部分控制文件库供使用者调用或修改以满足定制要求，然后利用建模模块建立机床的几何模型，按照图纸设定机床初始位置形成相应的控制文件、机床文件和工作文件。然后就是根据Vericut系统定义在加工中所要应用到的夹具和毛坯，在完成此步骤后，我们需要做的是对刀具形状和构件进行确定，同时还需要设定车刀的行走路径。设定相应的参数即可进行刀具轨迹的仿真。最后，我们的工作人员需要做的工作即使在Vericut系统中进入Machine Simulation，根据实际机床模型来添加机床实体，夹具和毛坯实体，设定过程中所要求的各个参数，经过充分的准备工作后就可以完成仿真加工了。
根据工作人员的在计算机中的设置，达到使仿真软件完成构件提前所要求的规格和参数，此过程执行到构件完全完成为止。
除了上述方法的介绍，我们在实际的应用中，在数控机床加工的仿真系统软件的应用时，必须要对每一个功能键进行详细的了解认识，这样才能避免在应用的过程中发生那种让人难以接受的错误，认识软件的所有功能只是数控机床加工仿真的基础，另外，我们还需要对机床的运动特性有一定的理解。
以下为计算机数控机床加工仿真软件的工作面板，我们从面板上面可以清楚地看到在实际的机械中我们常常使用到的功能键，通过计算机的软件程序的设定，以实现车刀及构件的移动，完成加工，在设置各个参数的过程中我们也可用进一步对数控机床的加工移动特点的理解认识。
六、数控机床加工仿真技术的应用及展望
虚拟数控机床的应用为科学研究行业带来了极大的飞跃。数控机床加工仿真技术是科学研究中所应用的主要技术之一。在近些年来，各个高校中的机械加工专业的学生，学院为了解决设备短缺的问题，常常会采用仿真设备来替代真正的机械。当然，仿真设备也是有一定的好处的，其在实际的应用中没有危险性，使得学生及工作人员的人身安全得到了很大的保障。另一方面，数控机床加工仿真技术的的应用为产品的质量提供了很大的保障。
虚拟数控技术是由许多先进学科、先进知识形成的综合技术系统，是一个极具潜力的前沿研究领域。由于多媒体技术和网络技术以及仿真技术的迅速发展，虚拟数控技术将获得更快的发展。虚拟机床是虚拟加工技术的核心，网络化、智能化、集成化是虚拟制造技术的发展方向。虚拟机床软件的发展目标应该是根据国内的现实情况和国外软件的发展趋势，根据机床开发的实际需求设计出不同的小型软件以满足机床中所要进行的各种工作任务。
计算机仿真技术不仅在传统的工程技术领域（航空、航天、化工等方面）继续发展，而且扩大到社会经济、生物等许多非工程领域，此外，并行处理、人工智能、知识库和专家系统等技术的发展正影响着仿真计算机的发展。
七、结束语
综上所述，数控机床加工仿真技术在科学技术的不断发展中已经得到了很大了进步，数控机床加工仿真技术的应用不仅仅解决了我国在高等教育中教学设备短缺的问题，而且还给工作人员带来了很大的便利，我们相信其技术将会在未来得到更广泛的应用，为人们的生活带来更大的便利。
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篇9
我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析，调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出，有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间，百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下，百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下，这就表明我国的企业产品库存时间太长，周转时间太慢，主要还是物流情况差劲导致的，在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善，从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看，在满意度方面差别很大，对于自理物流的评价主要是不完全满意，对第三方的物流评价就不是这么固定了，分布相对分散，满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中，对物流不完全满意的比例是最大的，这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析，企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力，对运作成有不满意的评价也占一小部分，这就说明我国的物流系统还是不够完善，物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出，我国现如今的物流运作水平还是比较落后的，所以说我们应该加大对物流系统的优化工作，提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低，只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去，才能让企业的竞争优势得以凸显。
2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计
2.1企业内部的生产物流系统
当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时，应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案，然后对这些方案进行分析比较，不论是对哪一套方案进行分析，都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外，我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术，这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言，计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用，主要在原材料的购买、运输以及储存，还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现，它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作，从而能够对生产环节的效率进行提升，还能够降低原材料等物质的运输成本，可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外，通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查，还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度，还有交通工具的有效利用，物流的运输方式和运输路线是否最优，生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来，物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验，能够极大的对物流系统进行完善，在促进其优化方面起着重要的作用。
2.2适用于港口的物流系统
在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术，主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现，即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上，另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题，最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现，包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等，我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析，能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判，对其整体的流程进行有一定的积极影响，此外，还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化，选择最优的改进方案，就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制，这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善，操作起来更加的方便，从而提高了企业的生产效率。
3结论
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1.1基于企业物流生产的现状
在当下的企业生产中，物流是和整个生产工艺过程同时产生的，并且已经逐渐成为生产工艺过程中的一部分。物流在企业生产过程中体现为：企业生产所需的一些原料、零部件、燃料等材料从企业的仓库运出或者从企业的门口运进来，然后进入到生产线的首端，然后随着生产加工过程依次进入到每一个环节中。并且在这个流的过程中，原料等一些材料本身得到加工，与此同时还有一些废料以及余料产生，一直延续到生产加工过程的完成，最后再次进入到生产成品仓库中，这样便是一个完整的企业生产物流过程。原来，人们的研究重点主要是针对企业加工的每一个环节，忽略了把这些环节连在一起，缩短生产周期，原因是在一个生产周期中，物流所用的时间要比生产加工所用的时间多。因此，探究企业物流系统，可以使生产周期缩短，降低劳动力成本。
1.2基于企业供应物流的现状
企业为使自身的生产节奏不被打乱，就需要不断地进行原材料、零部件以及燃料等供应的物流活动，这种物流活动可以保证企业进行正常而高效的生产。企业供应物流不但要使企业生产供应得到保证，而且其还要满足成本最低、消耗最少、保证最大的条件，所以，就会存在很多的困难。在现代市场经济下，企业增强自身竞争力的方法就是通过各种方法来是物流过程中的成本降低，但这也是所有企业面对的一个物流难题。因此，企业供应物流需要使供应网络、供应方式以及零库存等问题得到有效解决，而这些问题的解决均可以借助计算机的仿真实验平台来进行相应地测算。
1.3基于企业销售物流的现状
企业销售物流是企业获取经营利润的方式，是通过销售活动，把产品的所有权转移给用户。这种物流活动服务性很强，通过使买者的需求得到满足的方式，来使销售活动得以实现。企业销售物流存在最大困难就是其在空间范围上很宽，无法将其缩小。
2简要介绍计算机仿真技术应用于物流系统的必要性
将计算机仿真技术应用于我国的自动化物流系统中，不仅可以将投入到兴建物理试验模拟系统上的资金节省下来，降低设计的成本，还可以借助计算机技术把计算做得更加精确，有利于验证和分析，从而可以使系统方案的可行性提高。除此之外，企业进行投资的最终决定以及物流系统设计的是否合理，均是依据对不同方案的仿真实验，从中找到最优解。在仿真系统运行结束之后，仿真报告就可以通过相应的统计数据而得到，并将物流系统中涉及到的每一个物流设备的利用率、空闲率以及阻塞率等显示出来，还可以通过仿真报告中的数据看出物流系统存在的优点和不足，从而做出科学合理的决策。
3计算机仿真技术在物流系统的应用
将计算机仿真技术应用于物流过程的一些基本方法如下。（1）从众多的计算机软件中，选择出适合自己且能够满足自己需求的一款，比如说有些企业选用美国物流仿真软件作为测算平台。（2）将仿真模型建立起来。计算机仿真模型以及系统内相应设备的基本运行参数都是依据自动化物流系统的需要以及工艺流程而建立和确定的。（3）通过物流系统的需求流量，将物料在物流过程中出现的时间频率计算出来，再将计算出的这个频率值输入到系统中去，这个仿真系统就可以运行了。仿真系统运行时间的模拟可以通过实际物流系统的生产批次来确定。
4计算机仿真技术在物流方面的应用前景
目前，计算机仿真技术在我国电力、通信、航空、军事、经济、交通等多个领域中已经得到了非常广泛地应用，而且，所占的地位以及发挥的作用会随着计算机技术的发展而越来越重，越来越多。将计算机仿真技术应用于物流系统中，一方面可以将物流中心的规划设计周期减小，另一方面还可以通过计算机的仿真结果来进行方案的优化处理。随着人机界面的开放，将来应用于实际生产中系统设备的全部信息都可以从中获得，另外还可以把将来生产现场的一些设备状况得到，还可以把系统中发生问题及阻塞的地方和情况反映出来。另外，还可以改变输入的参数，将实际生产的情况以及波动通过仿真技术模拟出来，造成对系统的冲击，从而可以将处于理想状态下的系统设计不能预测的各种情况避免掉，可以形象直观解决系统堵塞问题。并且，在系统还没有进行投资兴建之前，就可以把未来的生产流程和信息了解清楚。计算机仿真技术还可以为物流业务创建平台，给进入物流园区的客户，诸如提供物流服务的人员、批发商等，一个方便进行沟通交流的统一高效界面，将其中有关的需求信息以及物流源全面地整合出来，然后通过资源的优化配置、路径以及方案的最佳选择，来将一体化物流的需求得到满足。
5结语
