時間：2023-03-28 15:04:40
序論：在您撰寫計算機仿真論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
（1）計算機仿真計算在產品模型為中心的應用：在產品模型引入計算機仿真技術可以對產品的靜態及動態性能、可制造型、可裝配性等情況進行分析。一個產品的研究與開發，需要考慮其實用功能、實際需求、產品外觀、產品尺寸、產品的可制造型、產品的可批量生產性等方面的因素，計算機仿真技術很好的完成這些工作，在產品模型中發揮作用。
（2）計算機仿真技術在制造系統模型為中心的應用：制造業中的制造系統模型中包括了制造設備的高仿真智能運用。復雜制造系統的模擬等過程，計算機仿真系統在檢測設備的運行能力、監控設備的實際運行狀況中發揮著巨大的作用。
（3）計算機仿真技術在開發過程模型為中心的應用：在這個分類中，計算機仿真技術主要是在產品設計和制造中起到作用。產品的制造過程引入計算機仿真技術就是利用仿真技術將制造系統模型和產品模型進行有效的結合，進行多方位的模擬、全面的運算，以及全面的考慮生產批量、產品成本等問題，開發出合格并且滿足需求的產品。
二、計算機仿真技術在制造業中的應用
計算機仿真技術作為一種高新的科學技術在制造業中具有廣泛的應用，在工業、軍事、醫療等汗液都有應用，特別是在航空行業、國防行業等大規模、復雜的系統研發中具有很高的應用價值。計算機仿真技術在制造行業中的應用可以減少不必要的損失、節約經費、縮短產品開發周期、提高產品質量。在制造行業中，計算機仿真技術涵蓋了產品的設計、制造、測試運行的全過程，已經成為了制造業不可或缺的重要技術手段。 計算機仿真技術中的虛擬現實技術可以使用戶通過電腦屏幕進入一個三維世界，其可以為產品提供一個可視化的三維環境，對物體進行交互操作，從而對質量和數量進行綜合決策，這種可視化的解決策略可以對快速化及批量化生產的發展起到推動作用[2]。虛擬現實技術可以實現人機互動，對產品的性能和運行狀況進行測試與監控，這種技術將計算機圖文學、高仿真技術、計算機傳感技術等多種技術手段進行了結合，這種技術對產品的各個階段都可以進行支持，使用者通過操作可以檢驗產品的各個部件是否合格，檢驗產品的各個性能進的穩定性，檢驗產品功能的實用性。 計算機仿真技術中的虛擬制造技術將三維模型和虛擬仿真進行有有效的集成，從而可以對實際世界中的物體進行操作，是一種計算機輔助系統技術，是一種實現生產制造過程的應用技術[3]。虛擬制造技術在制造業中的引入可以實現實際生產線或車間中少人力、物力、財力并在短時間內進行產品的設計驗證[4]，為產品的生產奠定堅實的基礎。
三、制造業中計算機仿真技術的研究展望
計算機仿真技術實現了企業的生產過程的信息化、數字化、以及網絡化，為企業產品的設計與制造提供了包含生產源、工藝流程、管理等多種動態信息的分析方法。在傳統的制造方法卻無法對生產線進行快速化設計，無法進行小批量多品種的產品的生產，對于產品的設計、制造、控制都很難達到預期的效果，而計算機仿真技術的引入就可以很好地解決這些問題。
現階段應用比較廣發的物流仿真軟件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等，這些軟件都是面向對象的、圖形化集成建模仿真軟件，可以搭建系統仿真模型，通過參數輸入而獲得系統的參數輸出，對制造企業的實際生產具有很高的參考性。隨著仿真軟件在制造業中的需求的不斷增大，計算機仿真技術會不斷的發展，三維建模軟件與物流仿真軟件會得到更好的結合，并以快速、簡單的建模建立、工藝仿真以及優化算法等一步一步的集成，這將是制造業中計算機仿真技術的發展方向。
四、結論
研究團隊、制藥產業及醫療服務業已經認可生命科學仿真系統的作用。在化學工程師和計算機輔助過程工程專家的幫助下，生物工程師可以運用這些手段解決諸多生理學和醫學問題。
2仿真技術的研究進展
系統生物學要使用定量分析來研究生命系統。起因于處理大量數據的需要。學者通過計算機仿真技術，利用定量分析來處理臨床問題，產生了名叫系統醫藥學的新學科?；瘜W工程師長期參與生物學和生物醫學的定量分析。Peppas和Langer認為在20世紀60年代早期化學工程師就參與生物醫藥工程。Bailey和同事研究出一種控制新陳代謝的手段，這種手段不僅可用于生物制造技術，也可用于其他生物問題。2005年，Solis和Stephanopoulos指出了納米級的系統工程需要解決的問題。2006年，Doyle和Stelling回顧了用計算機仿真技術去分析代謝網絡的一些重要的成果。2009年，Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型來分析細胞死亡。近年來，有許多論文概述了計算機工程師和化學工程師在醫療系統中的作用。對化學工程師，尤其是工藝系統工程師來說，免疫系統是一個采用仿真技術的復雜系統，化學工程師能夠研究免疫系統和病毒之間的相互作用。2004-2005年，Deem開發了一種運用計算機仿真技術研究了病毒和疫苗造成的免疫反應的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技術研究了免疫系統的細胞間的通信，以及免疫反應。2006年，Joly和Pinto認為HIV-1發病機理的數學模型優化了藥物治療的方法。這種方法會導致藥物設計和配方設計的改進。Yin在2007年提議把病毒當作一種產品，研究病毒生長和傳播時需要考慮時空的影響?？梢灶A見，將來人們會用生理學模型和計算機技術設計出最佳藥物配方。為了有效地進行仿真，需要根據生物具體的特性建立多種生理學計算模型。幾年前，學者啟動生理組計劃（PhysiomeProject），旨在尋找人和其他真核生物的計算模型。迄今為止，該計劃主要關注使用CellML標準的細胞電生理學的數學模型。CellML標準是一種使用細胞進程模型的生物物理學模型標準。另外SBML標準是一種能夠辨識生物進程的計算機可讀標準。最近，一個名為虛擬生理人的項目進一步促進了歐洲學者研究生物醫學的建模和仿真。學者開發了一些數據庫去存儲生物模型。細胞模型系統和生物模型數據庫是其中兩個重要的數據庫，兩個數據庫都建議使用CellML標準和SBML標準。學者可使用這兩個數據庫來探索復雜的生命系統。生物模型在藥物的使用方面有重要作用，這不僅是一個通用手段，而且對癌癥治療和眼病治療也有特殊的貢獻。2002年，Cstete和Doyle提出一種生物反饋系統的逆向工程分析原理。2003年，Tyson、Chen和Novak回顧一些生物控制模塊的設計原則。
3簡單系統的建模
2001年，Hangos和Cameron強調明確建立模型的目的，模型是在對現象總結的基礎上，用計算機能夠接受的方式反映規律，建模是下一步仿真計算的基礎。對復雜系統來說建模十分必要。復雜系統不可能設計出含所有現象的實驗，因為部分量不可測量，并且幾個現象間很難找到相互關系。盡管學者已經在測量基因與代謝領域取得巨大進展，但仍有許多生物量無法測量，即便能夠測量出一些，測量的準確性也不夠高。下面的例子是倫敦大學研究得到的一種模型，該模型模擬了血流改變時動脈壁內皮細胞的反應。血流改變刺激細胞產生化學信號，而這些化學信號拉長了內皮細胞，在某些條件下，巨噬細胞在動脈壁上增加了，最后導致動脈粥樣硬化。動脈粥樣硬化斑塊的位置與血流改變的區域息息相關。并造成影響。學者研究出兩個模型來探索這種影響。模型一是細胞表面的血液模型，首先把細胞表面分解成許多不同的小三角形區域（0.4um），這個模型可以看成一個斯托克斯公式的邊界積分表達式，通過該模型可以研究在血流作用下細胞的受力情況。模型二研究了力對細胞骨架的影響，細胞骨架保持細胞形狀，可以使用開爾文體模型研究這個問題，它是由1個緩沖器和2個平行的彈簧構成的黏性彈性系統，開爾文體代表一種將機械力轉化成生化信號的細胞成分，這種生化信號會導致Src激酶的活化，Src激酶會調節Rho激酶和GTP酶（Rac和Rho），而Rho激酶和GTP酶可以控制細胞結構和形態。簡單的展示了該過程。此模型可以解釋很多現象，但仍然有一些問題解釋不了，例如當涉及體內細胞間的通信時，該模型不適用。研究人員建立復雜的仿真模型，這些模型涉及化學和機械領域，可以使用這些模型來進一步研究各種生理學和臨床醫學現象。
4復雜系統的建模
生命系統具有很強的魯棒性，生命系統和多反饋的魯棒性系統相似。建模時要識別模型中的薄弱區域，在該薄弱區域模型可能不夠準確，需要用模型進行預測，這要求修改模型。在復雜模型中，特別要注意內部參數不能測量的區域，當處理涉及復雜生理問題時，這些區域變得很重要。原料中包括必要成分A，A和其它成分一起加到反應器。在該反應器上，一些原料反應生成副產物B。在這個過程中，在一定范圍內控制成分A的數量很重要。在反應器上，A在催化劑C的催化下生成B，B在催化劑D的催化下生成A。A的數量決定CSTR產生C或者D的數量。如果A加入很多，將會產生C催化正反應。如果A加入的很少，將產生D催化逆反應。與此同時，膜反應器過濾掉廢物。這個簡單的工藝流程初步反映了血液中葡萄糖調節機制。葡萄糖由腸道進入血液，并供給其它所有的器官。葡萄糖維持在一定濃度很重要，因為維持在一定濃度可以確保人類各種機能的良好反應，這種調節過程稱為葡萄糖穩態。如果葡萄糖糖濃度高，胰腺產生胰島素，指示肝臟把葡萄糖轉化成糖原，如果血液中的葡萄糖濃度低，胰腺產生胰高血糖素，將糖原轉化回葡萄糖。肝細胞還將血液中廢品送入膽汁，并通過膽管過濾并排泄。這是一個涉及多個器官的復雜系統，探索該系統需要考慮許多器官間的聯系，葡萄糖穩態系統可以用7個模型表示。
1）.胰高血糖素受體模型
通過胰高血糖素模擬肝細胞表面受體的活化，受體活化產生三磷酸肌醇。該模型由5個微分方程構成，分別描述受體的各種狀態、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的產生。
2）.鈣模型
模擬由三磷酸肌醇活化產生的鈣信號通路。該模型由2個微分方程構成，分別涉及細胞質和內質網中鈣濃度。鈣模型的前提是Hill方程。
3）.環磷酸腺苷模型
模擬受體的活化和環磷酸腺苷的產生。該模型由5個微分方程構成，分別關于環磷酸腺苷的濃度、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的濃度、受體的比例、不活動的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。
4）.胰島素模型
模擬肝臟對于胰島素的反應，該模型由1個描述糖原合成酶激酶（GSK）活化的微分方程構成。
5）.血液模型
模擬葡萄糖在血液、肝臟和胰腺之間的運輸，該模型由1個描述血液中葡萄糖濃度的微分方程構成。
6）.糖原分解模型
模擬控制糖原分解與合成的4個因素，葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、鈣離子的控制、環磷酸腺苷的控制、胰島素的控制。該模型是一個模糊邏輯模型，該模型描述糖原合成酶（Sta，控制糖原合成速率）及糖原磷酸化酶（Pho，控制糖原分解速率）的活性水平。該模型由4個微分方程構成，分別關于糖原磷酸化酶（Pho）、糖原合成酶（Sta）、糖原和細胞內的葡萄糖。
7）.胰腺模型
模擬胰高血糖素或胰島素的釋放。該模型由2個微分方程構成，分別關于胰島素和胰高血糖素的血液濃度。每一個微分方程都要遵循Hill方程。上述7個模型共同構成葡萄糖的調控模型，需要軟件管理系統來協調它們。Saffrey等人在2007年描述一種模型管理系統。該管理系統用來存儲模型和數據。在該系統中，上述的7個模型互相聯系，共同模擬出葡萄糖穩態系統。Hetherington等人詳細描述這個葡萄糖穩態系統的模型。
5完善和應用模型
建立模型以后，需要進一步完善。可以選擇各種不同的實驗者，將實驗者分成多個小組，分別觀察和記錄他們的數據，根據這些數據完善和調整模型，甚至改變模型，最終確定適合不同人的具體的模型。通過這些具體的模型可以預測未來的變化情況，為了達到某些目的也可以設計一些干預措施。在其他領域中，學者已經充分研究了基于模型工程的設計方法，利用這些設計方法可以達到一些想要的結果，雖然這些設計方法還不成熟，需要進一步完善，但值得借鑒。在生命科學中，要特別注意干預措施也可能會導致一些危害。這些干預措施包括環境干預、藥理學干預或基因干預。環境干預通過物理或化學因素，藥理學干預主要通過臨床干預。在上一部分描述的復合模型中，廣泛的使用了計算機輔助過程工程技術，和優化技術尋找最佳解決方案，如糖尿病患者的最佳胰島素劑量；使用隨機技術尋找高敏感度模型的解決方案；使用區間方法確定能夠接受的最壞情況。上述方法和模型已經被用來預防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝（NAFLD），利用上述方法可以提出一些措施，有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝（NAFLD）?；谀Ｐ偷姆椒ǎɡ鐑灮?、隨機分析、間隔方法）將促進生物學和醫學的發展，并且隨著生物學和醫學的發展，這些方法將更完善。要在生物學和醫學領域中很好地使用這些方法和模型，必須要掌握生命科學的知識和計算機的知識，單個的研究者常常不具有這兩個領域的知識，因此合作很重要。那些希望從事相關研究工作的學者必須合作，例如通過短期或長期項目，建立一個促進合作的機制。
6結論
冰壺運動是以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目。投擲的冰壺為圓壺狀，周長約為91.44厘米，高(壺的底部與頂部)11.43厘米，重量(包括壺柄和壺栓)最大為19.96公斤，冰壺底部和冰面相接觸的部分是一個半徑約為12.8至13.1厘米的圓環。冰壺所用場地是一個長44.5米、寬4.32米的冰道。場地冰面澆過平整的冰面后，還需要用噴頭像冰面噴灑熱水滴，保證冰面出現表面圓滑的凸起的小冰點，使冰壺的底面不能完全接觸到冰面，并且冰面更粗糙，對冰壺的阻力更大。冰道的一端畫有一個直徑為1.83米的圓圈作為球員的發球區，被稱作本壘。冰道的另一端也畫有一圓圈，被稱為營壘。在場地兩端各裝有一個斜面橡膠起蹬器。在冰壺場地前后兩端各有一條藍色的實線稱為“前衛線”和“后衛線”。球員擲壺時，身體下蹲，蹬冰腳踏在起蹬器上用力前蹬，使身體跪式向前滑行，同時手持冰壺從本壘圓心推球向前，至前衛線時，放開冰壺使其自行以直線或弧線軌道滑向營壘中心。在一名隊員擲球時，由兩名本方隊員手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壺能準確到達營壘的中心或者將對方冰壺擊打出得分區域。最后當雙方隊員擲完所有冰壺后，以場地上冰壺距離營壘圓心的遠近決定勝負。
2運動學方程的建立
冰壺在冰面上滑行可以視為剛體的平面運動，可以將其分解為質心的平動和繞過質心軸的定軸旋轉。以前衛線的中心為O，前衛線中線為x軸，垂直于x軸的是y軸，垂直與冰面的為z軸建立坐標系。
2.1旋轉
冰壺的質量為m，開始時的角速度為，冰壺與冰面間的摩擦系數為μ，μ的大小與溫度T有關，可表示成假設摩擦力是均勻分在整個低面圓盤上，故計算摩擦力矩時，應將圓盤分解為許多的以轉軸為圓心的同心環來考慮。
3仿真系統結構
為了實現冰壺運動軌跡的仿真，根據前面所述的運動方程模型，需要先確定冰壺運動軌跡的一些參數。為此將冰壺運動軌跡仿真系統分成兩部分，即基礎參數設置和動態模擬。基礎參數設置中分別輸入初速度、初始角速度和溫度。冰壺場地兩營壘之間的距離近30米，所以在沒有任何干擾的情況下，冰壺應可以自由滑行20米才是有可能到達營壘。
4結論
根據多年的高校教學實踐研究表明，教學中把就業崗位對學生知識結構的要求作為依據，重視培養學生的動手能力，以知識本位向能力本位的轉變為目標，進行教學內容和方法的整合，對于增強學生的學習興趣、提高學生的實踐技能、增強職業競爭能力、提高教學質量有重要意義。計算機仿真教學模式能夠真正激發學生的創新思維，幫助學生構建更靈活、更深層次的知識結構體系。有試驗結果表明：仿真教學與傳統教學進行比較，多數學生在仿真教學環境中學習可以記憶整個課程多于2/3的內容，而在傳統教學模式下只能記憶不到1/3的內容。憑借云技術的強大存儲功能等，使用計算機仿真模式進行教學，教師引導，學生身臨其境，調動學生的積極性，學生自學并反復試驗，提高學習能動性，增強創新意識?；谠萍夹g的計算機仿真教學將理論與實踐真正相結合，將為高校教學發展帶來新的方向?，F代計算機技術的普及帶動了仿真技術的發展。仿真技術已經能夠使用科學方法建構復雜的物理模型提示真實世界的變化規律，在許多領域進行應用。仿真技術已在世界范圍內許多知名高校的研究等領域中應用；計算機仿真教學在國內外的許多課程中進行過使用；在我國高校中，應用基于云技術的計算機仿真教學是一種新的教育理念，各高校正在進行積極的探索。2014年4月22日在北京召開了首屆京城高校虛擬仿真實踐教學研討會，提出成立首都高校虛擬仿真聯盟，建立推進虛擬仿真實踐教學和首都高校間資源和經驗分享的平臺。在我省高校中，計算機仿真教學還處于比較落后的起步階段，這種新型的教學模式為學生及專業教師提供了教學和研究的新平臺，延展了創新的想象空間，有很大的發展空間和很好的發展前景。
2基于云技術的高校計算機仿真教學應用
以電子商務課程為例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)
2.1電子商務課程的教學現狀及存在的問題
電子商務專業雖然已經出現多年，但國內高校沒有形成系統完整的專業理論體系。當前高校電子商務專業的教學中然而存在一些不可忽視的問題：課程設置方面。因為缺乏對電子商務相關實際應用的理解，在許多高校中相關課程設置具有極大的隨意性，多數只是把相關商務、管理和電子技術方面的課程進行簡單的羅列堆砌，不能適合電子商務專業實際需求。專業師資隊伍方面。國內高校中從事電子商務教學的教師大多是抽調出來的經管或計算機類教師，知識不夠系統專業，缺乏電子商務專業實踐經驗，很少參與實際電商企業的項目運作，講授專業課程時不能達到專業知識的外延和拓展。專業實踐方面。電子商務專業是一個新型的跨學科的綜合專業；培養的是能系統掌握電子商務專業的理論知識和技能、熟悉電子商務業務流程并能從事電子商務活動的應用型復合型人才。雖然許多高校正在加強實訓教學，但多數缺乏針對專業就業的連貫性，不能很好的達到針對專業就業的實訓目的。
2.2電子商務課程中基于云技術的計算機仿真教學模式的構建
使用基于云技術的計算機仿真教學模式能夠為學生構建一個虛擬的仿真模擬環境，模擬電子商務的各項活動，具有仿真性、可操作性和適應性強的特點。學生借助于云端存儲的相關軟件環境模擬實際電子商務項目環境，模擬參與電子商務實務活動；計算機軟件的操作便捷人性化；仿真教學環境能夠作為與專業相關課程的實訓環境，提高實踐技能。根據崗位群開發仿真教學課件，根據專業實訓的培養要求進行課程設計，基于云技術開發仿真崗位模擬場景和符合教學需求的互動式教學應用平臺，為培養學生的實踐動手能力提供更理想更完善的方案。從就業崗位對專業人才知識結構的要求出發，以項目教學為主線進行課程實訓內容的整合，采用情景模擬和計算機輔助教學為主要手段。借助于云的強大存儲功能平臺，針對專業課程內容和特點遵循專業方向和教學內容。計算機仿真和真實裝置相結合創建教學的仿真物理場所和軟件環境(存儲于云空間即用即取)，以就業為導向，用實驗、見習、實踐的方式進行實踐模擬，注重安全要求，集中管理，聯合開發，實現資源整合與優化?？己松希抡婺M教學完成整體項目的過程中，專業技能鑒定與考核等領域以學生的表現為主，附帶平時成績，最終作為評定等級的依據。基于云技術的高校計算機仿真教學可以解決電子商務專業教學上存在的問題，教學系統平臺存儲于云端，使用三維建模方式模擬電子商務實踐環境，數據量小、速度快、精度高、互動性強。平臺提供了電子商務專業課程教學中真實模擬互動性的教學和實踐環境，讓學生在親身實踐的過程中提高學習效率。學生通過實際操作，認知并掌握相關專業知識，通過崗位角色扮演來體驗相關工作流程和崗位職責。憑借管理模塊任課教師可以掌控教學過程和學生操作情況，進行必要的控制和引導。通過教學系統平臺的考核模塊教師可以對每個學生進行跟蹤及考核評價。
2.3電子商務課程中基于云技術的計算機仿真教學的具體應用
高校電子商務專業教學中使用基于云技術的計算機仿真教學，常見的方法包括：課堂演示，情景模擬，認識實踐等。以電子商務專業教學為對象，針對專業性質和教學特點進行具體的規劃。憑借云技術的基于網絡的仿真教學系統平臺、課件、資料庫、仿真實訓的教學軟件(包括教學過程的多媒體課件；操作仿真技能的訓練；模擬實際專業崗位的各種學習和工作環境等)；教師和學生在網絡PC終端登錄使用云空間里存儲的相關教學資源；在同一個網絡多媒體機房，合法用戶可以進行不同的實訓練習；集中管理各種資源更安全，添加、修改、上傳、下載等使用更方便。構建電子商務交易的真實過程和相應的計算機仿真教學系統，多媒體網絡機房能滿足現有各種仿真培訓系統的要求(電商方、客戶方、物流配送方、第三方等)。實現仿真系統與真實電商系統在線連接，將數據通過網絡傳輸到系統中，將系統中的數據信息與真實數據信息進行比較，指導學生的操作。軟件技術和Internet支持平臺運行，教師與平臺中學生實時溝通，實現電子商務完整交易過程的各環節的實時動態信息和數據的交互。采用局域網和Internet結合使用的模式可以方便的對仿真平臺系統進行擴充和統一維護管理。包括進行用戶注冊、遠程登錄、調試等，所有資源以云技術在“云端”共享。以淘寶、天貓商城等作為實踐平臺進行仿真教學的案例，如以現有的已經開設的淘寶商鋪作為仿真系統中的模擬電商方，學生分組形式進行仿真系統的崗位模擬：部分學生注冊淘寶會員并用賬戶和密碼登錄作為仿真系統中客戶方，部分學生登錄商鋪作為仿真系統中電商方的客服，部分學生作為仿真系統中電商方的庫存管理員，部分學生作為仿真系統中下訂單后的在線支付(經過支付寶作)或者電子銀行系統(快捷支付)為第三方，部分學生作為模擬的仿真系統中的物流配送方，部分學生作為仿真系統中電商方的售后服務客服方等，模擬各個環節的進程，最終完成項目形式的電子商務完整交易。具體包括：收集相關資料，進行學生分組；申請并注冊開設電商方(如淘寶)店鋪，注冊客戶端用戶、注冊支付寶賬戶等；制定仿真電商交易完整方案；進行仿真系統進程，學生按部就班地進入崗位角色，展開電子商務過程；教師的總結點評，教學內容的延伸等。
3結論(Conclusion)
負控系統在電力網絡中有兩個重要的應用,首先是數據采集節點,通過部署在各個電力網絡節點的負控終端來實時的采集電力負荷的運行數據,并且通過中繼站上傳到負控中心。由于中繼站的成本較高,因此在中繼站的部署過程中也要通過仿真分析來確定一個優化的部署方案。在中繼站的部署過程中要考慮到本區域的電力負荷、地形等因素,以便能夠更好的規劃部署,消除盲區。在負控系統的規劃階段,可以使用現有的智能算法來確定最優化的方案,在本節剩下的部分中將會根據人工魚群基本算法提出一個適用于負控系統規劃的人工魚群算法模型。在負控系統中,為了避免負控終端的資源浪費,規劃的目標應該是使目標函數達到最大值,因此也就是使人工魚群向食物濃度較大的方向移動。
1.1參數設定
根據負控系統的特性對參數進行設定,根據指定區域中預先估計的負控中心的規模、中繼站的數量負控終端的數量,結合該區域中的用戶數量和電力負荷來確定人工魚群的規模,根據負控系統需要覆蓋的區域的大小來確定魚群的移動范圍,根據中繼站的覆蓋范圍和負控終端的覆蓋范圍來確定魚群的視野,最后根據指定中繼站所管理的負控終端數來確定迭代參數和密度參數。
1.2初始化人工魚群
根據指定區域中的用電負荷和用戶數來生成n個數,為每條人工魚的初始位置，人工魚的初始位置要根據指定區域中電力負荷來確定。
1.3執行算法
根據預先設定的參數,使用人工魚群基本算法對人工魚群的追尾行為、聚群行為進行模擬,人工魚根據自己的所在區域中魚群密度較大而且食物濃度較高的區域移動。如果無法確定移動方向,則根據自己當前位置的食物濃度選擇一個比當前濃度高的方向進行移動或者隨機移動一步。如果達到最大迭代次數,輸出魚群密度最高的區域,即得到最佳的部署位置。
1.4方案分析
根據算法執行結果來設定負控終端和中繼站的部署方案,根據地形等因素適當的進行調整。最后根據指定區域的實際用電數據對方案進行仿真測試,根據測試結果在進行方案的優化和修改。人工魚群的基本算法提出后,學術界根據不同的需求對該算法模型進行了大量的優化,并且在電力系統中有很多的應用研究,例如齊志華將人工魚群算法應用于電力控制系統,吳杰對人工魚群算法在輸電網絡規劃中的應用進行了分析。
2結語
1.1宏觀仿真（Macro-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度較低，主要通過集聚行為來對物流及交通流進行描述，僅僅對車流在路段和節點的流入流出行為進行描述，而對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為等細節行為不進行描述。常見的宏觀仿真軟件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。
1.2中觀仿真（Med-simulation）
能夠較高程度的對系統要素及其規律進行描述，以列車或者貨車組成的隊列為基本單元，在對車流在路段和節點流入流出行為進行描述的同時，能夠對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為進行簡單的近似描述。常見的中觀仿真軟件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。
1.3微觀仿真（Micro-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度較高，對于物流和交通流以單個列車、車輛為基本單位進行描述，對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為能夠較為真實地反映。常見的微觀仿真軟件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。
1.4次微觀仿真（Submicroscopic-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度最高。例如：次微觀仿真模型在對運輸方式切換行為進行描述的同時，還要對車輛承載量的改變對車速的和費用的影響等進行描述。
2公鐵聯運物流仿真平臺建設及關鍵技術研究
2.1公鐵聯運物流工程仿真平臺的建立
采用先進的物聯網及信息技術，以公鐵聯運物流業務流程管理為核心，集成交通運輸工程、物流工程、現代物流運籌規劃、計算機控制技術、信息處理技術、工業現場總線通訊技術、分布式數據庫技術、實時數據庫技術等學科和技術，建立針對公鐵聯運物流的高連接性、精確性、集成性、動態性、實時性的要求，區別于一般物流概念的學習實驗室或演示實驗室，建立基于實際工程項目應用為背景的公鐵聯運物流工程仿真平臺。
2.2不同運輸環節的無縫連接
采用基于XML的EDI技術協調公鐵聯運的各個環節，完成兩種不同運輸環節的無縫銜接，深入研究公鐵聯運信息的傳輸效率及跨地區傳輸，進而實現跨區域的實時信息傳輸、遠程數據分布式和集中式處理的結合以及多個異地局域網連接等。
2.3公鐵聯運的信息集成服務的研究
通過多目標協同優化方法對公鐵聯運多式聯運的信息集成服務進行研究，達到物流過程中信息的高效共享和業務的協同聯動，實現跨區域，跨行業，跨部門的信息共享，充分發揮信息集聚效應，達到降低成本提升效率的目的。
2.4公鐵聯運物流安全控制與研究
建立基于GIS的公鐵聯運物流安全監控系統，根據該系統采集的數據以及歷史數據，建立預警數據庫，對數據信息進行定性和定量分析，作出識別、診斷和決策。
3結束語
1.1中型貨車仿真模擬碰撞
計算護欄在中型貨車碰撞過程中的動態變形情況，計算結果顯示最大動態變形量為1.43m，對比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護欄中型貨車的最大動態變形量為0.81m，高出分離式護欄很多的主要原因是受到立柱間距的影響。分離式雙層雙波護欄的立柱間距為2m，而疊加式雙層雙波護欄的立柱間距為4m，在相同碰撞條件下分離式雙層雙波護欄將更多的碰撞力傳遞至護欄基礎，而疊加式雙層雙波護欄的護欄板承受了更多的碰撞力，通過自身變形吸收了更多的能量并將碰撞能量傳遞給更遠端的護欄來將碰撞車輛導向。根據以往的車輛－護欄實車碰撞試驗和計算機仿真模擬碰撞分析經驗，中型貨車與護欄碰撞過程中較容易出現的不合格現象是車輛騎跨護欄或是導向后側翻，雖然車輛未沖出護欄但騎跨和側翻也是不允許的。這些碰撞結果是由多種因素構成的，相對于混凝土護欄為代表的剛性護欄和纜索護欄所代表的柔性護欄來說，由橫梁和立柱組成的梁柱式護欄即半剛性護欄最易發生此種碰撞結果，最主要的原因是護欄橫梁與立柱強度的不匹配。疊加式雙層雙波護欄與分離式雙層雙波護欄相比在疊加處提高了橫梁的整體強度，雖然立柱間距增大了但橫梁將碰撞能量傳遞至距離碰撞點更遠的橫梁和立柱上，在碰撞過程中使更多的構件參與分解和吸收碰撞能量，因此疊加式雙層雙波護欄依然可以保持對中型貨車的有效防護。
1.2中型客車仿真模擬碰撞
依據JTGB05－01－2013《公路護欄安全性能評價標準》及JTGD81－2006中A級防撞等級的要求和試驗條件，對疊加式雙層雙波護欄進行中型客車的計算機仿真模擬碰撞試驗，試驗條件為車輛重量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°。計算護欄在中型客車碰撞過程中的動態變形情況，計算結果顯示最大動態變形量為1.85m，對比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護欄中型客車的最大動態變形量為1.43m。疊加式雙層雙波護欄同樣因為立柱間距較大而導致動態變形量較高。相對于中型貨車，中型客車與護欄碰撞時較易發生的碰撞失敗后果是車輛騎跨護欄，梁柱式護欄發生此種現象的原因一般是橫梁強度不夠或橫梁有效高度不足造成的，疊加式雙層雙波護欄的橫梁中心高度為70cm、橫梁上緣距離地面85cm，其有效高度對于中型客車來說是足夠的。對比試驗結果可以發現中型客車與護欄碰撞的最大動態變形量比中型貨車的數值大，這也是護欄－車輛碰撞中較為常見的現象。
1.3小型客車仿真模擬碰撞
依據JTGB05－01－2013《公路護欄安全性能評價標準》及JTGD81－2006中A級防撞等級的要求和試驗條件，對疊加式雙層雙波護欄進行小型客車的計算機仿真模擬碰撞試驗，試驗條件為車輛重量1.5t、碰撞速度100km/h、碰撞角度20°。在護欄碰撞試驗中，小型客車與護欄碰撞的主要考核指標是對護欄緩沖功能的計算分析。護欄緩沖功能主要體現在車體加速度指標情況。x，y，z三方向加速度絕對值的最大值分別為9.12g、4.81g、11.43g均未超過20g，其結果是符合標準規定的。而分離式雙層雙波護欄的實車碰撞結果顯示其小型客車碰撞中的三方向加速度分別為9.92g，11.70g，9.40g，2者沒有明顯的差異。
2用鋼量對比
列出的分別是疊加式和分離式雙層雙波護欄的用鋼量，其中疊加式雙層雙波護欄總用鋼量為129.0kg，分離式雙層雙波護欄的用鋼量為160.8kg，相比之下疊加式護欄用鋼量要節省19.8%。在改擴建項目的護欄再利用升級改造項目中原有護欄的護欄板和立柱是可以再利用的，則疊加式和分離式雙層雙波護欄的新增用鋼量分別為57.5kg和86.3kg，相比之下疊加式護欄新增用鋼量要節省33.4%，節省的主要構件是1個新增的Φ114×4.5×2250護欄立柱和1個196×178×200×3的防阻塊。
3結論
