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一种改进的一维元胞自动机交通流模型及减速概率的影响 被引量：103
1
作者 薛郁 董力耘 戴世强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期445-449,共5页
在Nagel Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上 ,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响 ,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型 .并以该模型进行计算机模拟 ,结果表明 ,在车流状态的演化过程中 ,... 在Nagel Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上 ,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响 ,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型 .并以该模型进行计算机模拟 ,结果表明 ,在车流状态的演化过程中 ,通过确定减速概率与车辆密度的指数v关系来控制车流量 ,不同的v值车流量不同 ,对车辆运动出现堵塞相的相变点有影响 .当v约为 0 75时 ,模拟结果与实测结果符合 .随着车辆密度的增加 ,车辆的局域聚集程度加大 ,平均速度下降增大 ,将出现不稳定的车辆聚集的堵塞相 .在车辆的运动过程中 ,车流的运动相与堵塞相交替出现 。 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机 减速概率 堵塞相
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集成GIS和细胞自动机模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法 被引量：80
2
作者 张显峰 崔伟宏 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期148-155,共8页
目前商用地理信息系统 (GIS)不能完整地表达地理实体的时态信息和时空关系 ,缺乏时空分析和时空动态模拟的能力 ,这已成为 GIS界的一个共识。然而 ,未来 GIS在各应用领域的深入发展以及在实现“数字地球”战略过程中 ,都要求发展新的时... 目前商用地理信息系统 (GIS)不能完整地表达地理实体的时态信息和时空关系 ,缺乏时空分析和时空动态模拟的能力 ,这已成为 GIS界的一个共识。然而 ,未来 GIS在各应用领域的深入发展以及在实现“数字地球”战略过程中 ,都要求发展新的时空分析和模拟方法。细胞自动机 (Cellular Automaton)是一种“自下而上”的动态模拟建模框架 ,具有模拟地理复杂系统时空演化过程的能力。首先将标准 CA模型的 4元组进行扩展以满足 GIS环境下时空动态模拟的要求 ,然后以城市土地利用演化这一动态过程为例 ,建立了土地利用演化动态模拟与预测模型 (L ESP) ,最后运用此模型对包头市城市扩展和土地可持续利用演化进行了比较成功的模拟和预测。 展开更多
关键词 时空过程模拟 细胞自动机 转换规则 土地利用演化 集成GIS 地理信息系统
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基于CA-Markov模型的黄土丘陵区土地利用变化 被引量：62
3
作者 刘淑燕 余新晓 +2 位作者 李庆云 李洪禹 雷凤燕 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期297-303,共7页
为探讨黄土丘陵区的土地利用变化规律以及驱动机制,以罗玉沟流域作为典型流域,基于1986、2001年的TM影像为数据源,对土地利用格局分布进行分析,并运用CA-Markov模型,以2001年的土地利用格局为基础,预测了2016年流域的土地利用的空间格... 为探讨黄土丘陵区的土地利用变化规律以及驱动机制,以罗玉沟流域作为典型流域,基于1986、2001年的TM影像为数据源,对土地利用格局分布进行分析,并运用CA-Markov模型,以2001年的土地利用格局为基础,预测了2016年流域的土地利用的空间格局分布。结果表明,罗玉沟流域土地利用格局在1986年以前,以坡耕地为主,面积占59.67%,其次为梯田、草地和林地。从1986年到2001年林地和梯田的面积均有显著增加,坡耕地面积则显著减少,其余土地利用类型面积变化不大。从单一土地利用类型动态度来看,面积增加大的土地类型同时具有较高的动态度,梯田的动态度最大达到了15.09,林地的动态度次之。CA-Markov模型预测结果表明2001-2016年期间土地利用变化继续保持1986-2001年间的变化趋势,总体上表现为坡耕地减少,林地和梯田增加,但坡耕地的减少速率却明显小于1986-2001年,这主要是由于剩余的坡耕地受立地条件、政策措施等一系列的因素的影响。其他土地类型之间的相互转化,面积较小,基本处于比较稳定的动态变化之中。根据模拟结果可调整各类土地利用/覆被格局,为该区土地利用规划、管理和生态恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 元胞自动机 马尔柯夫过程 土地变化 黄土丘陵区
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多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型的研究 被引量：56
4
作者 邝华 孔令江 刘慕仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期2894-2898,共5页
在交通流NS模型的基础上 ,建立了多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型 ,通过计算机数值模拟 ,得到了混合车辆在不同参数下交通流模型的基本图 。
关键词 元胞自动机 混合交通流模型 计算机模拟 交通流
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超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究 被引量：57
5
作者 王光进 杨春和 +3 位作者 张超 马洪岭 孔祥云 侯克鹏 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期905-913,921,共10页
明显的粒径分级是超高排土场区别于土质边坡的最重要特征。针对西源岭413台阶排土场,结合开发的HHC-CA模型和现场散体粒径分布情况的调查,建立了考虑超高排土场粒径分级特征的边坡模型。在此模型的基础上,借助FLAC3D软件分析了现状边坡... 明显的粒径分级是超高排土场区别于土质边坡的最重要特征。针对西源岭413台阶排土场,结合开发的HHC-CA模型和现场散体粒径分布情况的调查,建立了考虑超高排土场粒径分级特征的边坡模型。在此模型的基础上,借助FLAC3D软件分析了现状边坡和各种堆排模式下的边坡稳定性。结果表明:西源岭413台阶排土场现状边坡上部位移矢量表现为下沉,其下沉方向与坡面保持同向,中部位移矢量表现为剪切,下部位移矢量略有反抬升的趋势。其边坡破坏模式为顶部平台拉裂,中部以圆弧形剪出;此排土场的现状边坡处于暂时性稳定阶段。而采用全覆盖式多台阶排土的边坡上部位移矢量表现为下沉,在排土场底部过渡到水平方向;破坏模式为顶部平台拉裂,下部以圆弧形剪出。仅考虑堆积散体的材料强度对排土场稳定性影响时,超高排土场的粒径分级有利于排土场边坡的稳定。 展开更多
关键词 超高排土场 散体粒径分级 元胞自动机 堆排模式 边坡稳定性分析
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成对行为对行人疏散动力学的影响研究 被引量：44
6
作者 周金旺 邝华 +1 位作者 刘慕仁 孔令江 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期3001-3007,共7页
熟悉的行人之间经常存在着聚集运动的整体跟随行为现象.为了研究这种行为对疏散过程的影响,考虑了行人的并排成对、前后成对、混合成对三种方式,建立了一个新的元胞自动机模型,研究了三种成对方式对双出口房间内行人疏散过程的影响,并... 熟悉的行人之间经常存在着聚集运动的整体跟随行为现象.为了研究这种行为对疏散过程的影响,考虑了行人的并排成对、前后成对、混合成对三种方式,建立了一个新的元胞自动机模型,研究了三种成对方式对双出口房间内行人疏散过程的影响,并分析、讨论了不同参数下成对方式之间的差异. 展开更多
关键词 行人流 元胞自动机 成对疏散 计算机模拟
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开放边界条件下改进的Nagel-Schreckenberg交通流模型的研究 被引量：30
7
作者 谭惠丽 刘慕仁 孔令江 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期2713-2718,共6页
在开放边界条件下 ,采用改进的Nagel Schreckenberg交通流模型 ,数值模拟了在不同参数下的交通流基本图 ,结果表明 ,改进的Nagel Schreckenberg模型的交通流量较原来的模型有明显提高 。
关键词 元胞自动机 交通流 开放边界条件 相变 Nagel-Schreckenberg模型
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基于安全驾驶的元胞自动机交通流模型 被引量：33
8
作者 牟勇飚 钟诚文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期5597-5601,共5页
针对Nagel-Schreckenberg模型(NaSch模型)中存在的高速车辆可能发生追尾事故的不安全性,考虑了前车速度为零的情况,提出一种新的强调驾驶安全性的一维元胞自动机交通流模型安全驾驶模型,并对该模型进行了数值模拟.由于安全概率的引入,... 针对Nagel-Schreckenberg模型(NaSch模型)中存在的高速车辆可能发生追尾事故的不安全性,考虑了前车速度为零的情况,提出一种新的强调驾驶安全性的一维元胞自动机交通流模型安全驾驶模型,并对该模型进行了数值模拟.由于安全概率的引入,使得系统在临界密度附近出现低速的同步相,而不是完全的堵塞相,减小了追尾事故发生的可能性,提高了高密度时道路的通行能力.模拟结果显示出了亚稳态、非平衡相变以及滞后效应等实际交通所具有的特性. 展开更多
关键词 交通流 安全驾驶 元胞自动机 同步流
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模拟细观非均质材料破坏演化的物理元胞自动机理论 被引量：25
9
作者 谭云亮 周辉 +1 位作者 王泳嘉 马志涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期704-710,共7页
根据非均质材料的细观特征 ,从基本的能量传递定律出发 ,建立了一种新的描述细观非均质材料破坏演化的物理元胞自动机 (PCA)理论 .该理论能够对岩石、混凝土等非均质材料破坏演化进行有效模拟 ,突破了传统元胞自动机仅限于数学规则运算... 根据非均质材料的细观特征 ,从基本的能量传递定律出发 ,建立了一种新的描述细观非均质材料破坏演化的物理元胞自动机 (PCA)理论 .该理论能够对岩石、混凝土等非均质材料破坏演化进行有效模拟 ,突破了传统元胞自动机仅限于数学规则运算的框架 ,使之成为一种有效的物理力学方法 .与岩石力学实验结果对比分析表明 。 展开更多
关键词 细观非均质材料 物理元胞自动机 破坏演化
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双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究 被引量：30
10
作者 吴可非 孔令江 刘慕仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6275-6280,共6页
考虑不同车辆的驾驶员有不同的驾驶方式和习惯,具体表现为不同的驾驶员采用适合自己行车特点的交通流模型在道路上驾车行驶,在一维元胞自动机交通流NS模型和WWH模型的基础上,建立了双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型.通过计算机模... 考虑不同车辆的驾驶员有不同的驾驶方式和习惯,具体表现为不同的驾驶员采用适合自己行车特点的交通流模型在道路上驾车行驶,在一维元胞自动机交通流NS模型和WWH模型的基础上,建立了双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型.通过计算机模拟,给出了混合比例系数fNS对混合交通流的速度-密度和流量-密度图以及车辆转道频率影响的结果. 展开更多
关键词 双车道 元胞自动机 混合交通流模型 计算机数值模拟
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土地资源的动态监测和动态模拟研究 被引量：20
11
作者 崔伟宏 张显峰 《地球信息科学》 CSCD 2002年第1期79-85,共7页
本文结合国家“九五”攻关项目 ,介绍了有关利用 3S技术进行县级土地资源动态监测的最新研究成果 ;将细胞自动机 (Cellular Automaton,CA )与 GIS系统集成 ,构建了基于 CA的土地利用演化模型 ;用它对包头市 1992～1998年的动态监测数据... 本文结合国家“九五”攻关项目 ,介绍了有关利用 3S技术进行县级土地资源动态监测的最新研究成果 ;将细胞自动机 (Cellular Automaton,CA )与 GIS系统集成 ,构建了基于 CA的土地利用演化模型 ;用它对包头市 1992～1998年的动态监测数据进行模拟和对未来近 展开更多
关键词 土地资源 3S技术 动态监测 细胞自动机 动态模拟
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准移动闭塞系统的元胞自动机模型及列车延迟传播规律的研究 被引量：23
12
作者 周华亮 高自友 李克平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1706-1710,共5页
在NaSch模型的基础上,针对铁路交通的特点提出一种用于模拟准移动闭塞系统的元胞自动机模型.应用该模型模拟了准移动闭塞系统列车延迟传播的交通现象,分析了准移动闭塞系统中的轨道定位单元长度、发车时间间隔、初始延迟时间等因素对列... 在NaSch模型的基础上,针对铁路交通的特点提出一种用于模拟准移动闭塞系统的元胞自动机模型.应用该模型模拟了准移动闭塞系统列车延迟传播的交通现象,分析了准移动闭塞系统中的轨道定位单元长度、发车时间间隔、初始延迟时间等因素对列车延迟传播的影响. 展开更多
关键词 元胞自动机 交通流 准移动闭塞 NaSch模型
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元胞自动机混合交通流模型的能耗研究 被引量：31
13
作者 田欢欢 薛郁 +1 位作者 康三军 梁玉娟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期4506-4513,共8页
基于元胞自动机交通流NaSch模型,提出元胞自动机混合交通流能耗公式,对混合交通流的能耗进行研究,通过数值模拟研究不同最大速度、不同车长的混合交通流的能耗;研究表明不同车长、不同最大速度以及混合比对混合交通流能耗均有不同的影响.
关键词 交通流 元胞自动机 能耗 混合交通
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车辆的长度和速度对单车道混合交通流的影响 被引量：24
14
作者 肖瑞杰 孔令江 刘慕仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期740-746,共7页
在NaSch交通流模型的基础上,建立了单车道上由两种长度不一样、可分别以不同最大速度行驶的车辆构成的混合交通流模型.在周期性边界条件下,通过计算机模拟研究了车辆的长度、最大速度和混合比例系数对混合交通流的影响.
关键词 元胞自动机 混合交通流 计算机模拟
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基于运动模式和元胞自动机的火灾环境下人员疏散模型 被引量：26
15
作者 吕春杉 翁文国 +2 位作者 杨锐 申世飞 袁宏永 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2163-2167,共5页
为模拟建筑物内火灾情况下人员安全疏散,提出了一种基于运动模式和元胞自动机的人员疏散模型。该模型借助智能移动机器人的运动模式,并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响,即火灾环境对人员造成的生理心理影响从而导致低效的疏散行... 为模拟建筑物内火灾情况下人员安全疏散,提出了一种基于运动模式和元胞自动机的人员疏散模型。该模型借助智能移动机器人的运动模式,并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响,即火灾环境对人员造成的生理心理影响从而导致低效的疏散行为。引入一个健康度的概念,在疏散过程中,人员的健康度会受到其周围的烟气浓度、温度,氧气、二氧化碳和一氧化碳浓度的影响而不断下降,从而导致人员的疏散方向的错位和疏散速度的下降。模拟了不同期望速度的人员从发生火灾的建筑物中疏散的典型过程。模拟结果与实际情况相符,模型为考虑火灾环境的人员疏散提供了一个可行的框架。 展开更多
关键词 火灾疏散模型 元胞自动机 运动模式 健康度 火灾模拟软件
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用元胞自动机与宏观传输模型耦合方法模拟凝固组织 被引量：25
16
作者 康秀红 杜强 +1 位作者 李殿中 李依依 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期452-456,共5页
用元胞自动机(cellular automaton,CA)方法模拟凝固组织,采用有限差分方法(FDM)模拟凝固过程中的热传导、溶质扩散及动量传输等宏观传输过程,将二者耦合(CA-FDM)模拟了钢锭凝固过程中晶粒的形核与生长过程,预测了表面柱状晶的长度、取... 用元胞自动机(cellular automaton,CA)方法模拟凝固组织,采用有限差分方法(FDM)模拟凝固过程中的热传导、溶质扩散及动量传输等宏观传输过程,将二者耦合(CA-FDM)模拟了钢锭凝固过程中晶粒的形核与生长过程,预测了表面柱状晶的长度、取向及柱状晶-等轴晶的转变,模拟结果表明,形核率与生长速度的比值是决定组织形态(包括晶粒形貌、柱状晶-等轴晶转变)的重要因素,合理地控制两者的比值可以获得优良的微观组织,为使这种方法实用化,以增加可模拟元胞的数目,在开发程序时使用了虚拟内存分配技术。 展开更多
关键词 元胞自动机 凝固组织 宏观传输模型
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考虑帮助行为的人员疏散元胞自动机模型 被引量：28
17
作者 高国平 管昌生 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期56-61,共6页
为研究帮助行为在疏散过程中的作用,模拟疏散过程中人员的帮助行为,建立一种考虑帮助行为的元胞自动机模型,模型中把疏散人员分为提供帮助的年轻人和需要帮助的老年人;通过仿真分析疏散过程中帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同... 为研究帮助行为在疏散过程中的作用,模拟疏散过程中人员的帮助行为,建立一种考虑帮助行为的元胞自动机模型,模型中把疏散人员分为提供帮助的年轻人和需要帮助的老年人;通过仿真分析疏散过程中帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散效率和疏散过程的影响以及人员离开疏散空间的时间特征。研究表明：年轻人的帮助行为可以提高疏散的效率,但是其效果受到帮助的概率、老年人占有比例和位置分布的影响;当老年人占有比例小于80%时,帮助行为的效果较好,且帮助概率越高效果越好;帮助行为在老年人分布整个房间时比老年人只分布在出口附近时对疏散效率的影响更显著;帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散过程不同阶段影响的不同;帮助行为可以优化人员离开的时间分布。 展开更多
关键词 元胞自动机 帮助行为 老年人占有比例 帮助概率 疏散 仿真模拟
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考虑公交港湾式停靠的多速混合城市交通流元胞自动机模型研究 被引量：26
18
作者 钱勇生 汪海龙 王春雷 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2115-2121,共7页
在Nagel-Schreckenberg提出的元胞自动机模型基础上,建立了考虑公交车辆和港湾式公交停靠站的多速混合车辆单车道城市交通流元胞自动机模型.通过计算机模拟,给出了随机减速概率、混合车流密度、公交车辆平均停靠时间、公交车辆占有率和... 在Nagel-Schreckenberg提出的元胞自动机模型基础上,建立了考虑公交车辆和港湾式公交停靠站的多速混合车辆单车道城市交通流元胞自动机模型.通过计算机模拟,给出了随机减速概率、混合车流密度、公交车辆平均停靠时间、公交车辆占有率和港湾式公交车站间距对混合车流速度和流量的影响图.对混合车流的特性进行了分析和讨论. 展开更多
关键词 元胞自动机 港湾式公交停靠站 混合交通流模型 计算机模拟
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元胞自动机仿真技术 被引量：19
19
作者 何宜柱 余亮 +1 位作者 陈大宏 雷廷权 《华东冶金学院学报》 1998年第4期308-313,共6页
元胞自动机仿真技术（CAST）开创了探索复杂性的新途径，在材料、生物、物理等领域有广泛的应用前景，是发达国家激烈竞争的重大前沿学科领域．本文综述了CAST的产生与发展过程，概括了仿真模型的构成要素，评述了CAST的典型应用实例，... 元胞自动机仿真技术（CAST）开创了探索复杂性的新途径，在材料、生物、物理等领域有广泛的应用前景，是发达国家激烈竞争的重大前沿学科领域．本文综述了CAST的产生与发展过程，概括了仿真模型的构成要素，评述了CAST的典型应用实例，着重指出了CAST是对材料进行原子级微观辅助设计的强有力工具．最后，探讨了CAST的特点：它抓住了简单性与复杂性这一对主要矛盾，从而触及并体现了其它有关矛盾，诸如局部与整体，宏观与微观，线性与非线性，决定性与随机性，数学模型与物理实质． 展开更多
关键词 元胞自动机 仿真 非线性 微观设计 金属
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粗粒土三轴试验数值模拟与试样颗粒初始架构初探 被引量：25
20
作者 王光进 杨春和 +3 位作者 张超 马洪岭 冒海军 侯克鹏 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期585-592,共8页
试样颗粒初始架构是粗粒土室内三轴试验中一个难以人为控制的因素。基于元胞自动机方法,结合粗粒土的室内三轴试验开发了能制备不同颗粒初始架构粗粒土试样的HHC-CA模型,该模型制备的粗粒土试样表征了粗粒土各粒组分布的不均匀性和随机... 试样颗粒初始架构是粗粒土室内三轴试验中一个难以人为控制的因素。基于元胞自动机方法,结合粗粒土的室内三轴试验开发了能制备不同颗粒初始架构粗粒土试样的HHC-CA模型,该模型制备的粗粒土试样表征了粗粒土各粒组分布的不均匀性和随机性,再借助FLAC3D进行粗粒土三轴数值模拟试验,并探讨了试样剪切带内的砾石含量和试样砾石含量对内摩擦角的影响。数值模拟结果表明,同一粒径级配下,粗粒土的内摩擦角值与剪切带内的砾石含量呈增函数关系;试样砾石含量的增加可能会出现内摩擦角减小的现象,但同一粒径级配下的内摩擦角均值随试样砾石含量的增加而明显增大。 展开更多
关键词 粗粒土 颗粒初始架构 元胞自动机 剪切带 砾石含量
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