仿真組件構(gòu)建的HLA仿真系統(tǒng)研究

隧洞群施工過(guò)程復(fù)雜,施工場(chǎng)地受限,專業(yè)類型多且相互干擾大,不確定與風(fēng)險(xiǎn)因素多,其施工進(jìn)度計(jì)劃的制訂與實(shí)施控制均為復(fù)雜的過(guò)程。為有效提高隧洞群進(jìn)度計(jì)劃制定的科學(xué)性與效率,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于鉆爆法的隧洞群施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)用于進(jìn)度計(jì)劃編制的輔助決策。仿真系統(tǒng)通過(guò)離散系統(tǒng)仿真理論為基礎(chǔ),以隧洞群鉆爆法施工的cyclone實(shí)施層模型為核心,涵蓋了工程數(shù)據(jù)管理、施工工藝仿真、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃分析、成果統(tǒng)計(jì)分析等功能,實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度仿真與優(yōu)化、施工方案優(yōu)選、工期優(yōu)化等功能,為隧洞群工程的施工組織設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度實(shí)時(shí)控制提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)和合理的方法措施。在杭州第二水源千島湖配水工程中的應(yīng)用進(jìn)一步驗(yàn)證了本系統(tǒng)的適應(yīng)性與普適性。

隧洞群施工過(guò)程復(fù)雜,施工場(chǎng)地受限,專業(yè)類型多且相互干擾大,不確定與風(fēng)險(xiǎn)因素多,其施工進(jìn)度計(jì)劃的制訂與實(shí)施控制均為復(fù)雜的過(guò)程.為有效提高隧洞群進(jìn)度計(jì)劃制定的科學(xué)性與效率,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于鉆爆法的隧洞群施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)用于進(jìn)度計(jì)劃編制的輔助決策.仿真系統(tǒng)通過(guò)離散系統(tǒng)仿真理論為基礎(chǔ),以隧洞群鉆爆法施工的cyclone實(shí)施層模型為核心,涵蓋了工程數(shù)據(jù)管理、施工工藝仿真、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃分析、成果統(tǒng)計(jì)分析等功能,實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度仿真與優(yōu)化、施工方案優(yōu)選、工期優(yōu)化等功能,為隧洞群工程的施工組織設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度實(shí)時(shí)控制提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)和合理的方法措施.在杭州第二水源千島湖配水工程中的應(yīng)用進(jìn)一步驗(yàn)證了本系統(tǒng)的適應(yīng)性與普適性.

隧洞群施工過(guò)程復(fù)雜,施工場(chǎng)地受限,專業(yè)類型多且相互干擾大,不確定與風(fēng)險(xiǎn)因素多,其施工進(jìn)度計(jì)劃的制訂與實(shí)施控制均為復(fù)雜的過(guò)程。為有效提高隧洞群進(jìn)度計(jì)劃制定的科學(xué)性與效率,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于鉆爆法的隧洞群施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)用于進(jìn)度計(jì)劃編制的輔助決策。仿真系統(tǒng)通過(guò)離散系統(tǒng)仿真理論為基礎(chǔ),以隧洞群鉆爆法施工的cyclone實(shí)施層模型為核心,涵蓋了工程數(shù)據(jù)管理、施工工藝仿真、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃分析、成果統(tǒng)計(jì)分析等功能,實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度仿真與優(yōu)化、施工方案優(yōu)選、工期優(yōu)化等功能,為隧洞群工程的施工組織設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度實(shí)時(shí)控制提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)和合理的方法措施。在杭州第二水源千島湖配水工程中的應(yīng)用進(jìn)一步驗(yàn)證了本系統(tǒng)的適應(yīng)性與普適性。

虛擬現(xiàn)實(shí)(vr)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于仿真模擬培訓(xùn),本文通過(guò)對(duì)比目前各種商用vr人機(jī)交互方式的特點(diǎn)及其適用場(chǎng)景,研究了適用于電力設(shè)備檢修運(yùn)維的vr配電檢修仿真培訓(xùn)系統(tǒng),提出在配電檢修培訓(xùn)程序中加入虛擬反饋措施,以填補(bǔ)當(dāng)前商用vr人機(jī)交互技術(shù)的不足,增強(qiáng)人機(jī)交互沉浸其中的\"真實(shí)感\(zhòng)

針對(duì)傳統(tǒng)焊接培訓(xùn)材料與能源消耗大、污染環(huán)境、有害身體健康等問(wèn)題,綜合運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)了一套基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真焊接實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))臺(tái),實(shí)現(xiàn)了電弧焊的模擬操作。培訓(xùn)系統(tǒng)硬件包括焊接平臺(tái)、控制主機(jī)、模擬焊槍、視頻眼鏡等。軟件的主要目的是使受訓(xùn)者在\"虛擬現(xiàn)實(shí)\"中完成實(shí)際焊接培訓(xùn)課程。系統(tǒng)提供多種不同的工件形式選擇,以便訓(xùn)練者可以練習(xí)不同的焊縫形式和焊接位置,系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的操作及全方位視野,為學(xué)校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)提供了一種有益的學(xué)習(xí)手段,是對(duì)傳統(tǒng)焊接教學(xué)活動(dòng)的補(bǔ)充。

在傳統(tǒng)的堆石壩全過(guò)程施工仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上,建立了施工實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型,通過(guò)數(shù)值仿真技術(shù)、循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)連接技術(shù)等手段,實(shí)現(xiàn)了堆石壩施工模擬起點(diǎn)的任意性。該模型能夠更真實(shí)的反映堆石壩施工過(guò)程中的不確定因素,對(duì)于施工項(xiàng)目管理和決策有著重大的指導(dǎo)意義。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證分析說(shuō)明,該方法是可靠的、適用的。

基本對(duì)象模型(bom)是siso提出的標(biāo)準(zhǔn)化仿真模型組件的描述規(guī)范,基于bom的hla仿真系統(tǒng)可以從仿真模型組件層面上提高系統(tǒng)的重用性和互操作性。vv&a過(guò)程的探究有助于vv&a工作的開(kāi)展和規(guī)范。介紹了bom在hla應(yīng)用中的體系結(jié)構(gòu),并簡(jiǎn)要提出基于bom的hla仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟,最后對(duì)該類仿真系統(tǒng)的vv&a過(guò)程展開(kāi)研究,重點(diǎn)研究了用戶模型、仿真模型組件及聯(lián)邦成員三者的v&v。實(shí)踐表明:提出的vv&a過(guò)程切實(shí)可行,對(duì)vv&a工作起到了很好的指導(dǎo)作用。

論述城市軌道交通調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)是提高調(diào)度員應(yīng)急處理能力、保證軌道交通安全運(yùn)行的必要技術(shù)手段。通過(guò)對(duì)城市軌道交通調(diào)度仿真系統(tǒng)的需求及其在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的分析,提出城市軌道交通調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)的總體功能需求、硬件和軟件實(shí)現(xiàn)方案。

高速鐵路的牽引計(jì)算與仿真對(duì)優(yōu)化高速鐵路線路設(shè)計(jì)、優(yōu)化列車運(yùn)行時(shí)間等方面具有重要意義。然而由于缺少高速鐵路牽引計(jì)算規(guī)范和動(dòng)車組數(shù)據(jù)資料保密未公開(kāi)等原因,導(dǎo)致對(duì)高速鐵路牽引計(jì)算仿真與系統(tǒng)的研究較少。采用動(dòng)車組特性曲線cad矢量化法和程序開(kāi)發(fā)相結(jié)合,解決了高速鐵路牽引計(jì)算力學(xué)數(shù)據(jù)的有效獲取。基于多質(zhì)點(diǎn)模型,建立了動(dòng)車組牽引力、制動(dòng)力、列車阻力的計(jì)算方法和公式。從牽引、惰行和制動(dòng)三方面建立了動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)模型求解和運(yùn)行過(guò)程計(jì)算算法。在此基礎(chǔ)上,采用c#2010編程語(yǔ)言和access數(shù)據(jù)庫(kù),開(kāi)發(fā)了基于多質(zhì)點(diǎn)模型的動(dòng)車組牽引計(jì)算與仿真系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車組數(shù)據(jù)和線路等數(shù)據(jù)的一體化管理；采用動(dòng)車組編組等參數(shù)化設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了不同參數(shù)下的高速鐵路牽引計(jì)算與運(yùn)行過(guò)程的完整仿真。

本文主要就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的城市軌道交通視景仿真系統(tǒng)進(jìn)行了探討和可行性研究。提出了基于開(kāi)源系統(tǒng)軟件平臺(tái)下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)城市軌道交通視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段,利用3dmax設(shè)計(jì)視景模型,opengl編寫(xiě)程序生成城市軌道交通視景系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用以上方法生成的列車虛擬運(yùn)行場(chǎng)景系統(tǒng)具有較好視覺(jué)效果。

本文主要就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的城市軌道交通視景仿真系統(tǒng)進(jìn)行了探討和可行性研究。提出了基于開(kāi)源系統(tǒng)軟件平臺(tái)下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)城市軌道交通視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段,利用3dmax設(shè)計(jì)視景模型,opengl編寫(xiě)程序生成城市軌道交通視景系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用以上方法生成的列車虛擬運(yùn)行場(chǎng)景系統(tǒng)具有較好視覺(jué)效果。

運(yùn)用動(dòng)態(tài)順序隨機(jī)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)模型,采用最小時(shí)鐘值法推進(jìn)仿真計(jì)算、分階段實(shí)時(shí)控制土石壩施工過(guò)程的仿真方法,建立了土石壩施工仿真系統(tǒng),并編制了相應(yīng)的仿真系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)能夠客觀地描述土石壩施工過(guò)程中料場(chǎng)開(kāi)采、道路、壩面作業(yè)、氣候、施工機(jī)械、管理方法等諸多不確定因素的影響,計(jì)算結(jié)果符合施工設(shè)計(jì)和實(shí)際情況,可以為工程設(shè)計(jì)和施工管理提供合理的依據(jù)。

以地下廠房洞室群施工系統(tǒng)為主要研究對(duì)象,建立施工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬模型。針對(duì)研究對(duì)象的復(fù)雜性,提出了工序模型和活動(dòng)模型兩個(gè)層次建模方法。根據(jù)地下廠房洞室群施工系統(tǒng)中各單項(xiàng)洞室間邏輯關(guān)系和開(kāi)挖程序,基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)建立工序模型;根據(jù)地下廠房洞室群施工系統(tǒng)中不同的單項(xiàng)洞室可能對(duì)應(yīng)著不同的施工工藝流程的特點(diǎn),基于循環(huán)仿真隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立活動(dòng)模型;將仿真成果數(shù)據(jù)與三維圖形空間數(shù)據(jù)相結(jié)合,建立時(shí)空上對(duì)應(yīng)的地下廠房洞室群三維數(shù)字動(dòng)態(tài)模型。該系統(tǒng)模型將網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)、循環(huán)仿真隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)、三維可視化仿真技術(shù)有機(jī)地融為一體,為優(yōu)化施工機(jī)械設(shè)備配置方案,合理安排施工進(jìn)度,以及水利水電工程地下廠房洞室群施工與現(xiàn)場(chǎng)管理提供了定量技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為決策依據(jù)。

將gis技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到城市交通仿真系統(tǒng)的微觀仿真研究中,在城域景觀vrgis一體化仿真平臺(tái)基礎(chǔ)上建立了城市道路交通微觀仿真系統(tǒng),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型完成gis輸入交通仿真數(shù)據(jù),利用vr技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通仿真的三維可視化,以一種人機(jī)交互模式實(shí)現(xiàn)虛擬城市環(huán)境中的交通微觀仿真。該系統(tǒng)用于英國(guó)紐卡斯?fàn)柺兄行闹亟?xiàng)目的方案評(píng)價(jià)中,通過(guò)對(duì)3種規(guī)劃方案的優(yōu)劣對(duì)比,為交通管理部門(mén)提供一定的決策支持。

為精細(xì)化研究水電機(jī)組水、機(jī)、電耦合過(guò)渡過(guò)程特性，為機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)研究搭建精確水電機(jī)組實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，研究開(kāi)發(fā)了一種基于dsp與rtds的水電機(jī)組實(shí)時(shí)混合仿真系統(tǒng)．其中，基于dsp的仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水力機(jī)械過(guò)渡過(guò)程的非線性實(shí)時(shí)仿真；rtds系統(tǒng)完成電磁過(guò)程及負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)的仿真；基于dsp的仿真系統(tǒng)與rtds系統(tǒng)間通過(guò)a／d、d／a實(shí)時(shí)通訊機(jī)制交換信息，形成一套兩側(cè)獨(dú)立計(jì)算、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)．以楚穗直流孤島系統(tǒng)的jaq電廠水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為算例，其結(jié)果驗(yàn)證了該混合仿真系統(tǒng)的可行性和有效性．

本文研究了基于bim的大型鋼結(jié)構(gòu)虛擬施工仿真系統(tǒng)并應(yīng)用于實(shí)際工程之中。大型鋼結(jié)構(gòu)施工具有環(huán)境因素復(fù)雜、操作要求高、安全隱患多等特點(diǎn),且難以周全考慮。針對(duì)這些難點(diǎn),unity3d和bim結(jié)合的虛擬施工仿真系統(tǒng),能夠充分利用并可視化工程設(shè)計(jì)信息,逼真的展現(xiàn)不同情境下的施工現(xiàn)場(chǎng),可用于施工現(xiàn)場(chǎng)管理和技術(shù)交底,全面排查各種質(zhì)量安全隱患。該系統(tǒng)在杭州上城區(qū)體育中心大跨度鋼桁架施工中的成功應(yīng)用,大大提高了施工效率,充分保障了施工過(guò)程中的質(zhì)量與安全。

為精細(xì)化研究水電機(jī)組水、機(jī)、電耦合過(guò)渡過(guò)程特性，為機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)研究搭建精確水電機(jī)組實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，研究開(kāi)發(fā)了一種基于dsp與rtds的水電機(jī)組實(shí)時(shí)混合仿真系統(tǒng)．其中，基于dsp的仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水力機(jī)械過(guò)渡過(guò)程的非線性實(shí)時(shí)仿真；rtds系統(tǒng)完成電磁過(guò)程及負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)的仿真；基于dsp的仿真系統(tǒng)與rtds系統(tǒng)間通過(guò)a／d、d／a實(shí)時(shí)通訊機(jī)制交換信息，形成一套兩側(cè)獨(dú)立計(jì)算、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)．以楚穗直流孤島系統(tǒng)的jaq電廠水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為算例，其結(jié)果驗(yàn)證了該混合仿真系統(tǒng)的可行性和有效性．

設(shè)計(jì)了一種新型潛孔鉆機(jī)推進(jìn)力自適應(yīng)控制液壓系統(tǒng),并通過(guò)液壓系統(tǒng)仿真軟件amesim對(duì)系統(tǒng)做了系統(tǒng)分析和仿真,驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。采用模糊控制,能夠快速有效自動(dòng)調(diào)節(jié)潛孔鉆機(jī)的推進(jìn)壓力,使之與鉆機(jī)回轉(zhuǎn)壓力相匹配,從而達(dá)到潛孔鉆機(jī)的快速鉆進(jìn)和防卡鉆的雙重功效。

綜合應(yīng)用橋梁工程、幾何造型、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、面向?qū)ο蠹败浖こ痰确矫娴睦碚摵图夹g(shù),研究橋梁三維實(shí)體造型技術(shù)、橋梁真實(shí)感圖形繪制技術(shù)及橋梁施工實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù),并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了橋梁施工實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)本系統(tǒng)在某工程實(shí)例中的應(yīng)用,表明本系統(tǒng)在橋梁施工進(jìn)度控制與施工組織管理領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

采用面向?qū)ο蟮慕７椒ㄅc仿真技術(shù),建立南水北調(diào)中線工程系統(tǒng)仿真模型,開(kāi)發(fā)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)平臺(tái)。借助該平臺(tái)模擬水量調(diào)度過(guò)程,可合理充分地利用各種水資源,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,為決策部門(mén)提供有效可靠的參考方案。通過(guò)系統(tǒng)仿真試驗(yàn),近期調(diào)水方案能夠較好地解決華北地區(qū)的缺水問(wèn)題

目前在進(jìn)行橋梁施工之前,大多會(huì)采用橋梁工程的幾何造型技術(shù),并結(jié)合高科技技術(shù),如計(jì)算機(jī)繪圖軟件等對(duì)橋梁工程的進(jìn)行三維造型進(jìn)行仿真分析,同時(shí)對(duì)橋梁工程的圖形進(jìn)行模擬分析。基于這一現(xiàn)狀,闡述了采用動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)進(jìn)行的橋梁工程的施工進(jìn)度分析以及橋梁工程的管理分析。

針對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化軟件存在的功能不夠全面、通用性不好、數(shù)據(jù)輸入繁瑣、可視化差等問(wèn)題,運(yùn)用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言vb為開(kāi)發(fā)工具s、qlserver為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),solidworks為圖形平臺(tái),開(kāi)發(fā)了一套礦井通用的通風(fēng)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化軟件,有效解決了礦井通風(fēng)信息管理、三維礦井通風(fēng)立體圖的自動(dòng)生成、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解算、風(fēng)網(wǎng)參數(shù)的自動(dòng)標(biāo)注等問(wèn)題。在多個(gè)金屬礦山應(yīng)用的結(jié)果驗(yàn)證了其可靠性,具有良好的實(shí)用價(jià)值和推廣應(yīng)用前景。