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分布式通航枢纽系统仿真框架研究
| 论文题名： | 分布式通航枢纽系统仿真框架研究 |
| 关键词： | 通航枢纽;仿真框架;可扩展性;水路运输 |
| 摘要： | 通航枢纽是水路运输的重要交通节点，也是影响水路交通的重要因素。近年来，随着大量通航枢纽的建设，通航枢纽对船舶通过能力、区域航运规划等方面的影响日益突出。因此，研究通航枢纽运行特征成为当前的热点问题。在众多传统的研究方法中，借助系统仿真模拟通航枢纽的运行和调度过程是被运用最多的方法。但当前水上交通仿真系统大多是单一的个体，是开发者为满足某种特定的需求设计的，在面对规模复杂的仿真问题时，可能无法达到理想的效果。未来随着仿真需求的不断变化，可能要对整个系统的架构甚至程序进行修改，这将给我们的研究带来很多不便。 本文从通航枢纽仿真需求出发，采用分布式仿真架构对通航枢纽仿真系统进行框架设计。为满足仿真系统面向工程应用，保证系统的适应性、灵活性、交互性和重用性，论文在仿真系统的设计中采用了基于HLA(高层体系结构)的分布式仿真框架。 论文面向通航枢纽系统仿真的需求，首先，系统的分析了通航枢纽的系统组成及其要素特征。在此基础上，设计了基于HLA的分布式通航枢纽系统仿真框架，将联邦的组成划分为船闸调度仿真邦员、航路网络仿真邦员、交通流仿真邦员、环境邦员、仿真评价邦员和仿真运行管理邦员六个部分，各邦员都是独立的子系统，承担着各自的仿真任务，因此，搭建的分布式通航枢纽仿真系统具有良好的可扩展性和重用性。然后，建立了分布式环境下通航枢纽仿真的基本模型。通航枢纽系统的组成包括船舶交通流、船闸、航道、通航环境等诸多要素，本文基于系统仿真基本需求，选取部分组成要素，建立了船闸调度仿真模型、航路网络模型和通航枢纽交通流仿真模型，并对仿真中所用的算法进行详细设计。仿真模型的建立为仿真平台的实现打下了基础。最后，初步实现了仿真平台的开发。根据联邦对象模型和仿真对象模型确定联邦成员的交互信息，在分布式仿真模型的基础上，实现了船闸调度、交通流仿真及航路网络仿真邦员的开发，基本实现各联邦成员的互联。 本研究实现了通航枢纽仿真平台原型系统的设计和开发，它是基于HLA的分布式仿真框架首次在通航枢纽仿真中的运用，未来可以为其他水上交通分布式仿真系统的设计提供参考。同时，分布式仿真技术的引入，改善了当前的通航枢纽仿真环境，提高了仿真的规模和真实性，为更好的研究通航枢纽的规划和设计提供了新的方法。 |
| 作者： | 谢守俊 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 肖长诗;文元桥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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