仿真设计流程篇1

关键词:军事物流;仿真;技术框架

中图分类号:TP391.9文献标识码:A

Abstract:Inordertobetterdesignlogisticssystemandevaluateplan，thesimulationtechnologyofmilitarylogisticsisstudied.Theevolutionsurveyfromabroadandinlandissummarizedalongwithproblems.Themodelingmethodsofentity，operationandactivityareproposedaswellastechnologyframework.

Keywords:militarylogistics;simulation;technologyframework

现代战争呈陆、海、空、天、电多维态势，作战双方对抗空前激烈，军需物资、食品药品、油料弹药消耗越来越大。战争对各类物资的高需求和突发性，要求军事物流系统必须提前布局、精细筹划、快速反应和精准控制，并随战场形势的改变而灵活调控物资的流向、流量。战前如何科学筹划、战中如何精准调控、战后如何客观评估，是各级保障单位必须做好的工作。计算机仿真是借助计算机技术、网络技术和数学建模技术，采用虚拟现实方法，对系统的功能性、行为活动或事件进行模拟和评估的一项应用技术。由于计算机仿真具有低成本、可重复实验、可视化效果好等特点，将计算机仿真运用于军事物流，可辅助进行物流系统、设施及功能的规划和物资采购、补充、储存、配送、运输等方案的推演和压力测试，分析评估物流系统的应急反应能力、高强度大批量配送能力、抗恶劣天气、道路损毁运输能力。为此，军事物流仿真技术已成为军事物流研究的重点。

1国内外研究综述

自20世纪60年代，美军首次利用计算机进行作战仿真以来，计算机仿真技术在作战、训练、后勤保障等方面得到了快速发展。尤其在伊拉克战争后，为了加快部队转型，美军借助计算机仿真技术对未来战争进行逼真再现，相继建立了美国参谋长联席会议兵力结构、资源和评估部、美国国防部国防建模与仿真办公室(DMSO)等部门实现对作战和后勤等情况的分析与评估。其中，涉及后勤领域的采办、物流及RMS仿真一直是美国国防部建模与仿真技术应用的重点领域，也是国防部节约采办开支、缩短开发周期、提高战备完好性和保障费效比的有效手段。从20世纪70年代以来，主要发达国家军队先后开发了TOPSAM、LCOM、OPUS10等仿真模型应用于勤务保障机构设置、库存控制、供应策略、运输等后勤决策。在民用领域，也有大量的仿真技术应用于物流规划和运作。美国UPS运用仿真技术，以满足客户服务质量为目标，研究在庞大的人员车辆配置和成本之间取得最佳平衡策略。宝洁提出要设计一个覆盖北美的高效的供应链网络，该网络不但要满足客户的日常订单处理和配送要求，还要具有极强的抗波动性，宝洁公司采用的解决办法也是物流仿真技术。

在国内，相关科研院所和公司从20世纪90年代就开始仿真技术及其在物流中的应用研究。例如，国家邮政局在进行多个邮政物流中心的规划时，中邮科技采用计算机仿真技术为其进行了设施布局和邮件处理流程的仿真，苏宁电器采用RaLc三维仿真软件对其营销网络进行了仿真。一些军事院校也陆续发表了库存控制、运输方面的仿真研究文章。根据目前研究情况，物流仿真基本还处于起步阶段，与国外相比还有不小的差距，主要表现在:一是仿真基础理论、仿真建模技术研究多，实用化的物流仿真成果少;二是单一保障单元、单一保障业务仿真多，成体系的物流仿真少;三是结果计算型仿真多，过程推演型、人机交互型、对抗型、分析型仿真少。

2仿真建模研究

通过对军事物流组织与业务的分析，要做好军事物流仿真建模，必须从“节点”和“流程”入手，区分物流指挥与业务活动两个层次，以体系规划和方案评估为目标，从实体、业务、行动方面进行全系统、全过程的仿真建模。

2.1军事物流实体建模

物流实体仿真，就是采用虚拟现实的方法，开发物流保障实体、物流装备、运输工具、交通设施和自然环境等二维、三维模型，并给一些特殊的实体定义相关业务属性，如仓库的库存与收发能力属性、车辆的载重与速度属性等。仿真实体包括:

(1)物流机关、后方仓库、野战货场、供应站等物流保障实体的二维、三维模型。

(2)立体货架、码跺机、传送带、叉车、吊车等物流装备的二维、三维模型。

(3)火车、汽车、飞机、轮船、输油管道等运输工具的二维、三维模型。

(4)火(汽)车货运站、机场、码头以及道路、桥梁等交通设施的二维、三维模型。

2.2军事物流业务建模

运用随机过程、排队论等数学方法，对物资的需求计划、筹措、收发、配送、运输等活动进行业务建模。具体包括:

(1)需求计划模型。主要建立部队物资的周期性消耗、战役(战术)级消耗和仓库周期性自然损耗规律，建立包括物资的品种、数量、质量以及需要时间、地点计划模型。

(2)物资筹措模型。主要以数学方法描述在一定时间、一定区域范围内通过采购、调拨、地方动员可以补充的物资数量模型。

(3)收发作业模型。主要以数学方法描述单位时间内仓库收货、取货、拣选、分货、配货、包装、发付等物资数量模型。

(4)装卸发运仿真。主要以数学方法描述车站、码头、机场等在单位时间内可装、卸物资的数量或发行的车皮数、飞机架数等。

(5)运输仿真。主要以数学方法描述不同运输方式、不同运输工具在不同路段、航线的行驶速度模型。

2.3军事物流行动建模

通过对物流保障行动的业务流程与指挥流程分析，建立物流机关、仓库(后方仓库、野战货场)、运输部队等仿真实体的业务模型和指挥模型。具体包括:

(1)物流指挥建模。以作战条令、指挥程序、状态转移规则等方式，描述物流机关在物流过程的有关需求计划、任务筹划、指挥控制、行动协同、总结评估等指挥过程。

(2)业务活动建模。以作战条令、指挥程序、状态转移规则等方式，描述各保障实体根据物流计划、物流过程中的行动控制命令进行物资筹措、收发、配送、运输等物流活动。

(3)保障态势建模。以二维方式在电子地图上显示保障态势，包括战区内在储、在运、在用物资的分布态势、订货(补充)态势、后方仓库、野战货场、供应站等单位的保障能力态势、部队物资需求态势、保障行动过程中的物资流向与流量态势。

2.4导调控制与评估

在进行仿真时，还必须考虑对仿真过程的导调与评估问题。具体包括:

(1)导调控制。以计划导调和随机导调方式，对军事物流仿真进行导调控制，包括数据初始化、想定设计、进程控制、人工干预等。

(2)压力测试。从应急反应、高强度大批量配送、恶劣天气、道路损毁等方面进行物流体系的保障能力压力测试，分析保障效果、效能与各影响因素的关系。

(3)综合评估。从保障筹划计划的决策质量、保障指挥控制的准确性与及时性、保障任务执行的效率、保障投入与对作战支持效果建立评估指标体系，采用计算机自动评估与人工评估、静态评估与动态评估相结合方法，对物流体系以及保障方案进行综合评估。

(4)辅助规划。在综合评估和压力测试分析基础上，进行物流体系重要节点的选址规划、储存布局规划、保障能力规划等。

3仿真技术框架

由于军事物流系统是一个包含多个实体单元、多类业务活动、多种指挥流程的复杂军事系统，采用高层体系结构(HighLevelArchitecture，HLA)进行军事物流仿真软件设计是一种比较好的方法。如图1示，为基于HLA的军事物流仿真软件技术（上接第89页）框架。其核心思想就是通过计算机网络，将分布于不同位置的仿真设备（指计算机）和相关成员（指各功能单元仿真软件）以仿真联邦的形式有机地联接，形成一个统一的联邦整体，通过RTI（RunTimeInfrastructure）进行信息交换，形成一个时空一致，人机交互的综合仿真环境。

在进行仿真时，还必须设定战役战术级物流想定，通过事件和流程驱动仿真进程，控制各成员的仿真业务活动和信息交互，推演物流保障行动。如图2示为典型想定下的仿真流程示意。

在仿真开发工具方面，针对不同仿真内容可选用不同的软件工具。物流业务的数学模型仿真可选用Matlab工具软件，二维物流保障态势仿真可选用MapInfo或Arcgis地图工具开发，物资收发、配送、装载等物流业务的三维仿真可选用FLexsim和AutoMod工具软件，人机交互界面可采用VC、Delphi开发工具，数据平台可选用Oracle、SQLSERVER等数据库。

4结束语

本文以军事物流仿真为研究对象，总结了国内外军事物流仿真的研究情况和存在的主要问题，提出了从实体建模、业务建模、行动建模进行军事物流体系仿真研究思路，给出了军事物流仿真技术框架。鉴于保密和文章篇幅，本文没有给出详细的仿真技术细节。

参考文献

仿真设计流程篇2

关键词：化工单元仿真情景；中职；《化工单元操作》；信息化教学设计

前言：在科技逐渐进步的当今社会中，信息化教育得以迅速开展。目前，我国教育信息化的发展模式还处于粗放式的阶段，无论从硬件还是从软件方面，中职院校专业课程的信息化教育存在着很多问题。新时期，如何将信息化技术引入到课堂教学中，并且在课堂上形成自我魅力，是广大中职院校所面临的难题。在化工单元的仿真情境教学模式下，研究中职院校化工专业教学的信息化设计，对于推动中职院校教学水平提升具有较为积极的意义。

1基于化工单元仿真情景下《化工单元操作》课程教学设计思路

《化工单元操作》教学中包含很多教学内容，在本文中以“流体输送”为例进行分析。在化工单元仿真情景中，实现信息化的课程教学设计，首先需要确定相应的教学思路。由于“流体输送”在实际操作环节供需比较复杂，因此，无论以何种教学方式进行教学，都需要保障教学的简单化、安全性。因而，在化工单元仿真情景下，对课程教学进行设计，可以秉持着：“情景化”“精细化”“扁平化”“集成化”的教学原则。并且在仿真课程设计上充分的尊重学生的认知规律，以企业典型的输送技术为载体，在实际的仿真控件中进行教学。

2基于化工单元仿真情景下《化工单元操作》课程教学过程

基于化工单元仿真情景下的《化工单元操作》信息化课程教学研究，首先需要根据教学内容进行项目分析，不同的化工实训教学模式不同，在分析好实训要求之后再进行教学，所取得的教学效果比较好；其次，教师在仿真情景下向学生进行新知识的介绍，并且引入实训教学操作。最后，对化工单元仿真教学进行的考核与评价。

2.1项目需求分析

项目需求分析是化工操作教学课程设计中的重点，也是保障课程内容能够顺利进行的基础。在流体输送项目中，教师在课堂上将《流体输送实训操作》设计方案发放给学生，并且将学生分组进行试验。不同的小组对于该实验出具不同的方案。项目需求分析工作开始，教师引导下学生在小组内部进行不同项目的讨论，找到项目试验中的问题，以保障试验安全。经过各个小组的分析与讨论，教师引导学生将流体输送实训过程整理为以下任务：①确定流体输送的实现方案；②筛选出比较的输送方式；③确定流体输送的操作流程；④确定流体输送过程所需的设备；⑤将流体输送的流程画出来；⑥在实际操作中如何输送。

2.2新知识介绍

在以上化工教学项目分析之后，教师需要根据本节课程的教学目标，介绍新的知识。化工仿真教学模式中，多媒体仿真教学应用最为广泛。当教学目标确定，教学方案指定之后，教师借助多媒体视频向学生展示流体输送生产全过程。在全过程视频播放环节中，引导学生从整体上把握教学内容，并且理解自己所学重点。当学生对于本节课有了初步的认识之后，此时需要进行细节Flas的播放。注重几种流体输送方式的基本原理、典型输送设备结构以及操作流程形象思维和抽象思维同步进行。该种细节化的演示，能够使得学生能够更加真实的感受。掌握操作流体输送单元设备的具体方法。在化工仿真平台中，包含了实验装置、仪表、质量评分、数据处理等界面，学生在平台上运用仿真引导，进行流体输送。学生经过反复的训练，在网络仿真机上进行反复的开车、停车训练，获得了较多的动手实践机会，并且对于实验的熟练度逐渐提升。仿真软件与流体输送工艺流程紧密相连，利用二维、三维的动画技术，对于设备的内部结构、物料流动状态以及实验作用原理的形象描述都能够加深学生对于知识的理解。

2.3教学操作开展

在中职院校实训仿真实训室中，学生直接的参与到仿真操作平台中，教师进行远程的引导。首先，教师按照《流体输送实训操作》项目方案，在仿真操控台上引导学生进行仿真操作。并且教师边引导学生实际操作，边播放时仿真项目的视频。在实际的实验中，学生需要根据操作评分系统的提示，一步步的进行实验。在仿真软件和实训设备装置中反复进行灌水――加压――开泵――输出流量――调节设备平衡等操作。

2.4教学考核

在化工操作仿真平台中对学生的实训操作环节进行评分考核。学生的实训操作动作与仿真系统中的评分系统相互衔接，不同操作质量模式的分值不同，学生通过质量评分能够发现自我实训操作中的不足，以及需要操作改正的地方。并且在这样的监督模式下，能够有效的规范化学生实训操作。当仿真系统评价之后，教师需要对化工实训课程进行总结，在总结环节中主要包含了设计思路、学生的质疑、答疑的过程、学生小组点评、设计作品的完善。教师从专业化的角度对于学生化工操作中的行为进行评价，能够有效的促进学生改进。

3结论

综上所述，在化工单元仿真情景中，实现信息化的课程教学设计，首先需要确定相应的教学思路。对课程教学进行设计需秉持着：“情景化”“精细化”“扁平化”“集成化”的教学原则。基于化工单元仿真情景下的《化工单元操作》信息化课程教学研究，需要根据教学内容进行项目分析，教在仿真情景下向学生进行新知识的介绍，并且引入化工工艺教学操作。最后，对化工单元仿真教学进行的考核与评价。

参考文献：

[1]彭茜.仿真虚拟实训系统在中职教学过程作用的实证研究[D].北京理工大学，2015.

[2]李春梅.化工仿真软件在化学教学中的应用及改进[D].电子科技大学，2014.

仿真设计流程篇3

【关键词】网络；虚拟实验室；数字仿真

一、EDA技术的应用

电子设计自动化EDA（ElectronicDesignAutomation）技术是电子设计技术的核心。EDA主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。目前，EDA技术使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。广大电子工程人员掌握这一先进技术，这不仅是提高设计效率的需要，更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。

二、电子虚拟实验室设计软件选择

现在的高校电子实验室普遍存在“软件少，硬件多”的问题，所有实验还是以基础训练型为主，比如：电路测试与电工基础实验，模拟电子技术实验，数字电路实验，单片机与接口技术实验等，大部分都是简单容易实现的。综合型和设计型实验很少，比如单片机开发实验等。学生在已安装好实验电路的实验台上来完成操作，从而完成验证定律、定理和结论，缺乏主体意识，没有带着问题去学、去做实验，不利于学生创新能力的培养。为了解决这方面的问题，我们以电子基础课为突破口，引入计算机虚拟仿真技术，创建电子虚拟仿真实验教学平台，不但可以完成各种基本实验，更可以进行设计性、综合性实验。通过虚拟仿真实验，可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理，加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识，使学生感悟和应用最先进的技术，并能引导他们积极主动地去探索新知识。学生可以自行设计电路进行仿真，并能通过观察分析模拟实验结果，及时地验证设计是否正确、合理。目前，众多院校在电路实践教学改革中引入了EDA技术，并建立了EDA实验室。配备了EWB、Pspice、Multisim、Protel、MaxPluslI、SystemView等电路级仿真的主流软件及配套硬件。本文采用一款能仿真单片机的EDA软件-Proteus，在电子虚拟实验室的设计领域得到广泛推广和应用。

三、Proteus软件应用

Proteus软件是由英国LabcenterElectronics公司开发的

EDA工具软件。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。它是一种混合电路仿真工具，包括模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其电路组成的仿真等。Proteus6.7是目前最好的模拟单片机器件的工具，可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其电路。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。（1）proteus的工作过程。运行proteus的ISIS程序后，进入该仿真软件的主界面。在工作前，要设置view菜单下的捕捉对齐和sys

tem下的颜色、图形界面大小等项目。通过工具栏中的p（从库中选择元件命令）命令，在pickdevices窗口中选择电路所需的元件，放置元件并调整其相对位置，元件参数设置，元器件间连线，编写程序；在source菜单的Definecodegenerationtools菜单命令下，选择程序编译的工具、路径、扩展名等项目；在source菜单的Add/removesourcefiles命令下，加入单片机硬件电路的对应程序；通过debug菜单的相应命令仿真程序和电路的运行情况。（2）Proteus软件所提供的元件资源。Proteus软件所提供了30多个元件库，数千种元件。元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。（3）Proteus软件所提供的仪表资源。对于一个仿真软件或实验室，测试的仪器仪表的数量、类型和质量，是衡量实验室是否合格的一个关键因素。在Proteus软件包中，不存在同类仪表使用数量的问题。Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。

四、电路设计流程

电路级设计工作流程如图所示，设计者首先确定设计方案，同时选择合适的元器件，然后设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析。系统在进行仿真时，必须要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。

参考文献

仿真设计流程篇4

【关键词】计算机仿真技术物流实验室建设策略

物流专业最大的特点是实践性强，加强相关设备的投入力度及构建相应的实验室对学生实践操作能力的提升具有重要意义。由于计算机仿真技术存在诸多的优势如成本少、可控性高、可视化等，将其运用到物流实验室中可以带来意想不到的效果。

1构建基于计算机仿真技术的物流实验室的意义

1.1教学方面

在物流教学过程中，除了要传授学生相关的物流知识外，还必须培养其一定的实践操作能力。通过将计算机仿真技术与物流实验室有机结合，能紧跟物流技术的发展变化来及时更新所需的资源，能在并不广阔的场所及资金少的情况下进行各种不同的实验操作，完全达到了物流实践教学的要求，并且学生能够将课堂上所学的知识运用到实际生活中。

1.2科研方面

对于具有丰富理论知识，想有进一步发展的学生来说，基本的理论教学与实践操作很难达到他们的实际所需，特别渴望参与一些深层次的物流系统分析、高级实验活动。为此，构建基于计算机仿真技术的物流实验室是满足学生要求的不二选择，能够为现代社会培养一批高级别的物流管理团队。

1.3社会服务方面

学校在完成培养综合型人才队伍的任务的同时，还肩负着服务社会的责任。由于目前缺乏实践系统，基于计算机仿真技术的物流实验室的建设，很大程度上帮助了教育者利用自身掌握的知识，通过实验室丰富的软硬件资源来承接相关的项目课题，促进企业物流系统的进一步升级，避免不必要的资金投入，综合了物流与其他相关技术、信息技术，减少了社会资源的大量耗费。

2基于计算机仿真技术的物流实验室建设策略

2.1明确具体的建设目标与指导思想

首先，基于计算机仿真技术的物流实验室应配备具有开放性、综合性特点的实验体系，提高学生知识水平的同时，增强其实践操作能力，制定详细完善的教学计划，注重学科发展，将学生创新意识及能力的养成作为教学目标。

其次，基于计算机仿真技术的物流实验室建设必须将系统性、先进性、经济性、实用性作为主要指导思想。实验室应时刻了解先进物流技术、相关教学手段的最新情况，尽可能的集网络技术、多媒体技术、自动识别技术、信息管理与决策技术等为一体；从学科与专业的角度出发，合理使用实验室建设费用，优化配置各类硬软件、场地资源，建立健全物流仿真实验工程体系，为专业设计及毕业设计提供帮助，真正实现涵盖教学、科研、实验、人才培养等内容的教学科研基地。

2.2总体规划

2.2.1硬件设备

基于计算机仿真技术的物流实验室应配置一定数量的电脑，方便学生利用电脑来构建仿真模型。另外，还需购置下列设备：投影机、弧形三维屏幕（笼罩整个实验室，以创设虚拟的物流仿真系统氛围）、在实验室中间放置一台服务器电脑与音响，并和投影机与弧形三维屏幕连接，这样即完成操作平台的设置。同时还要有具备无线遥控功能的激光笔，为相关操控提供便利。

基于计算机仿真技术的物流实验室及其硬件的规划与分配途径是：将实验室划分为教学区与科研区两个不同功能的区域，各自处于不同的空间中。教学区主要为学生的实践教学提供服务，内部共配备了投影机、屏幕、服务器、音响、供学生操作的电脑、遥控激光笔。科研区中主要配备办公桌椅、电脑以及教研人员，是教育者日常开展科研活动的场地。

2.2.2软件设备

软件设施在物流仿真实验室中属于必不可少的工具。由于物理软件的类型众多，因此必须结合仿真系统选择相匹配的软件。比如Flexsim仿真软件，此软件具有通用性特点，在多个行业系统中得到应用。该软件在物流仿真实验中的应用涉及了配送中心拣选仿真、仓库系统出入库仿真、生产物流仿真、机场仿真等领域。由于当前运用的Flexsim软件只涉及一些基本功能，所以还需对其进行升级，添进相配套的优化软件包。

2.2.3建设流程

基于计算机仿真技术的物流实验室建设应遵循循序渐进、分阶段的原则。举例说明，选择相应的实验场所及设备，建设满足教学要求的仿真物流系统及仿真生产物流系统；然后再建设另两个仿真配送中心系统及仿真供应链系统。

在构建仿真物流各系统过程中，应通过委托开发与自行研发相结合的手段。由于对大型仿真物流系统进行开发时会耗费诸多的时间、精力，并且要求有丰富的计算机编程知识，所以应开展招投标活动，委托专业机构开发，同时自己与相关团队协作开展二次研发。

3结论

C上所述可知，在培养物流人才过程中，实验教学环节发挥着不可忽视的作用，为高质量人才的培养提供了坚实的保障。从专业特色角度出发，制定系统完善的培养计划，构建实践性高的物流实验室，致力于将计算机仿真技术与物流实验室紧密结合，这不仅有助于进一步升华实验教学，推动物流健康持续发展，而且还极大地增强了学生的实践应用能力。

参考文献

[1]曾鸣.基于Flexsim的港口仓储作业过程仿真及优化研究[D].北京：北京交通大学硕士学位论文，2010.

[2]吕奇光，廖浩.仿真技术在物流实践教学中的应用探讨[J].重庆科技学院学报，2009（10）：221-222.

[3]初良勇.基于计算机仿真技术的物流实验室建设[J].航海教育研究，2012.

[4]高举红，陈思宇，刘晓宇.基于精益设计的生产能力分析与现场物流改善.工业工程，2010（01）.

[5]高辉.计算机实验的仿真技术探析[J].长春教育学院学报，2012（06）：130-131.

作者简介

阮文（1967-），女，福建省仙游县人。工程硕士学位，毕业于哈尔滨理工大学，现为湖南工业职业技术学院讲师。研究方向为计算机应用。

仿真设计流程篇5

具体实现过程如下：a）由建筑设计者提供CAD图纸，将其转换为地铁车站仿真模型后导入AnyLogic仿真软件中；b）根据《天津地铁6号线客流预测报告》中环湖西路站和宾馆西路站的换乘量数据，选取其中远期高峰小时（换乘压力最大时段）的数据输入至仿真软件中；c）根据行车专业提供的天津地铁5、6号线远期开行计划，转换为地铁列车仿真模型后输入至仿真软件中；d）分别对8个不同方向客流换乘情况进行仿真，将同台换乘方式和传统换乘方式进行直观和数据上的对比，并进行综合比较，

地铁站厅层设备布置设计验证

对自动售检票机等设备布置问题进行客观验证，避免单纯依据经验的弊病。本文以宾馆西路站设计过程中的自动售票机布置问题为例，介绍地铁客流仿真在地铁站厅层设备布置设计过程中的应用。宾馆西路站位于天津宾水道与宾馆西路交口西侧，该站为5、6号线平行同台换乘站，地下三层岛式站台车站，站台宽度为14m。地下一层为5、6号线共用集散厅，共ABCD4个进出口。根据客流预测远期高峰小时客流量与《地铁设计规范》中自动售票机设计能力，可计算出C口处应布置5部自动售票机。建筑初步设计时，只是根据“售票处距出入口距离不小于5m”、“尽量避免进、出站及换乘人流路线之间的相互干扰”[3]等原则将这5部自动售票机全部置于进站右手侧。在对宾馆西路站整体仿真的过程中，发现C口处出现了大量人流拥堵，而建筑设计又完全符合《规范》要求。进而对售票机位置进行多次调整后，同时其他参数保持不变，进行仿真后发现当3部位于右手侧，2部位于左手侧时C口处的拥堵现象大大减轻。

地铁车站防火设计验证

一旦发生火灾，危险性和造成的损失会更大，所以地铁防火设计是地铁设计过程中非常重要的一部分，天津地下铁道集团公司明确要求地下车站及区间设计应进行安全分析评价。天津地铁6号线设计过程中应用Pyrosim[4]火灾模拟软件和AnyLogic软件对地铁车站及区间进行计算机模拟分析，评价地铁的火灾安全疏散能力。本文以6号线某侧式站台车站为例，说明应用地铁客流仿真验证站台层疏散能力的过程：a）由建筑设计者提供CAD图纸，将其转换为Pyrosim软件所需的地铁车站仿真模型；b）根据车站防火设计，将对应地铁仿真模型中的建筑材料设定为绝缘、易燃等；c）假定列车中央起火（起火位置、火源强度等应根据具体需求而定），使用Pyrosim中的FDS火灾仿真模块进行仿真，并输出可视度、温度、CO浓度等影响人员安全变量的时间变化情况。根据人员逃生条件得出人员全部疏散完毕的最晚时间，如时间大于《规范》要求的6min，则取6min为限；d）取高峰小时列车乘客数断面最大流量，使用AnyLogic软件对该站站台层建模，并将行人行为参数更改后进行仿真，仿真效果如图5所示；如乘客全部疏散完毕时间超过c）中的人员疏散时间，则车站防火设计、楼扶梯疏散能力不够，需加以改进。

仿真设计流程篇6

1.1物流链资源协作调度优化仿真的评价指标核心类库设计测度物流链资源协作调度优化仿真的常用指标有货运量、货运周转量、物流自营成本、委外成本、闲置资源管理成本和衔接成本。不同要素在不同物流阶段评价重点不同，它们之间相互联系、相互影响，共同服务于协作资源优化配置评价系统的目标。为解决内河港口物流链环境中不同企业、不同物流任务条件下资源优化配置评价元素的异构性、分布性和多样性，建立了一种随元素信息而变化的动态熵权合成方法，将物流链写作资源优化配置调度问题转换成可被描述的动态模糊群体决策过程，遵循层次化、构件化和标准化的设计原则完成相应的核心类库编码。

1.2仿真单元异构数据采集与整合方法设计触发数据处理Agent、配送管理Agent、包Agent、沟通协调Agent，各Agent各司其职，在处理自身问题的同时不断进行交互和信息共享，并行、协同地完成任务，将任务结果反馈给界面Agent。内河港口物流链中各仿真单元在各Agent协助下互相通信，交换数据，协作计算，共同支持系统的上述功能。仿真系统的设计应减少仿真单元软件设计和开发上的复杂度，将物流链仿真平台关键数据保存到规则数据库中，规则数据库支持不同数据资源的数据库管理工具以及分布式仿真和协同环境支持结构。为建立相关的仿真系统和体系结构分析提供正确的、一致的和可重用的概念模型。最终使部署在不同系统上的仿真单元在MAS/SOA平台上通过智能规则、演化算法、证据理论等智能技术上传业务关键数据。提供一个与物流业务过程相关的信息资源仓库，信息资源库由各种数据元素配置组成，各种数据元素可以配置完成不同的任务，而由各种任务又可以配置成各种应用，并且支持物流业务有序执行。

1.3多式联运下的内河港口物流链资源协作调度平台设计构建仿真平台时，综合考虑区域制造企业集装箱需求量及港口联盟企业集装箱转运能力的实际情况，遵循系统化、简单化、多方位、规范化等规则，确定多式联运仿真模型的抽象粒度。采用复杂适应系统(CAS)理论与智能Agent的模式来描述各物流节点仿真行为。针对多式联运物流配置的可能性与特异性，尤其是离线事件发生时的业务流程共性，仿真各物流配送节点作业流程的过程和资源优化配置方法。建立多主体的CAS模型，模拟多式联运过程建立各物流活动节点的Agent，每个参与物流活动的组织主体将成为独立的Agent，采集业务流数据。通过控制港口物流链在运集装箱数量和转运集装箱数量，尽可能地发挥物流链物流服务能力，使得港口集装箱装卸总量满足区域制造企业所需集装箱在时间、重量上的要求，确定集装箱物流平衡的优化建模方案。

1.4面向多级成本核算的内河港口物流链资源协作调度仿真优化在整个内河港口物流链活动过程中可能产生各种资源的占用与费用支出，既包括物流链内各节点物流运营组织单独作业所产生的内部成本，也包括物流链各节点间协作交流时所产生的通信成本，还包括链内所有节点组织所产生的共同补偿成本。内河港口物流链的分布式成本核算与控制是分级管理的，以物流链及其内部各企业单位为成本管理主体，分解、分配与动态调度物流链中的协作物流活动，根据物流业务的不同特性，计算产生的物流主要成本项目及成本发生的成本动因，整理成本项目之间的流程关系及相互作用关系。GAA算法的总成本近似计算仿真优化方法，分解、调度和优化物流成本，即在给定顾客需求、外部供应和交纳周期的情况下，运用系统化的管理与控制方法模拟物流系统的运行过程，集中探讨集中式仿真与分布式仿真之间的动态衔接和信息交互关系。最后编码实现核心算法软件库，完成物流链资源协作调度仿真平台最优目标计算。

1.5仿真平台部署及应用实施物流协作调度优化是一个多因素且因素之间关系复杂的非线性多重信息反馈系统，各因素的相互作用决定了物流调度方案的确定过程和最终结果。本项目的数据来源分布在各异构数据库中，数据的提取和转换上采用基于XML的数据集成中间件技术编写一个通用的接口。通过接口将不同来源的结构化数据结合在一起，异构数据库用户在中间层服务器上对从后端Web数据库或其他应用处来的数据进行集成。项目届时将针对浙江海河联运和腹地经济特点，选择具有一定代表性的内河、沿海港口及制造企业，依据地理信息系统，结合河道、公路和港口堆场三维地图提供的准确位置，使用带堆场优先级的水域船舶交通仿真和陆地集卡交通物流链仿真平台，建立面向物流作业的分布式异构协同系统。

2关键技术

2.1基于博弈的资源需求与资源调度行为冲突协调机制从物流供应链整体绩效出发，对于不同节点的可调度资源物流能力，采用统计学的因子分析和回归分析相结合方法进行具体数据分析，将获取得到的各项指标划分为物流生产资料获取能力、物流任务交付能力、资源配置能力、一体化能力、敏捷能力、成本控制能力6个维度。根据内河港口物流链各节点物流装备和协作能力建立动态行为调度追踪监控模拟模型，该模型将根据参与物流行为的各装备工作参数仿真整个物流任务活动过程中数据变化情况，设计异常状况，制造冲突信号，所有数据包括冲突数据入数据库，然后运用博弈论中的合作对策理论和谈判对策理论预先设置不同冲突的解决方案，重新分配物流链共同体参与的各成员资源。

2.2基于GAAA算法的多级物流成本控制内河港口物流链成员类型不同、企业规模不同服务需求也不同，对物流时间、成本约束比较复杂，所以要对河港物流链相关的成本要素进行识别和分类，包括基于各种约束条件下的物流服务企业选择成本、库存/仓储成本、物流设施使用成本等。物流资源配送采用改进的遗传算法，即传统的遗传算法与蚁群算法的结合算法(GAAA)来实现，将局部搜索和变异操作融入到遗传算法的交叉与变异中去，通过对问题空间的快速而准确的求解发挥两种算法的优势。

2.3带趋势补偿的仿真单元间数据采集及拟合在调度资源分配实施过程中，参与物流活动的内河港口物流链每个节点数据都可能因为其关联节点响应变化而重新计算问题。模拟GPS物流追踪业务流程建立节点间物流活动的车船工作数据模型，把各装运任务当作离散事件，根据船舶和车辆运输计划和运输参数生成港口船舶岸桥装卸、堆场转移，集卡转运实时工作数据，补充航运交通和道路交通突发状况信息和状态变量，设计准确的数据结构，提出带趋势补偿的组合元模型，杜绝仿真单元间数据拟合滞后现象，解决仿真单元决策误差问题。