交通仿真技术
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇交通仿真技术范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
交通仿真技术范文第1篇
中图分类号： D035.37文献标识码： A
在我国早期高速公路建设中，大部分都是4车道标准，但是随着市场经济的不断发展，车辆也在不断增多，原有的旧式高速公路已经满足不了当今社会发展的需求，但是推倒重建将会耗费大量的人力物力。这时，就需要找出一种可以拓展解决该问题的方式，增加高速公路车道数量，扩大通行能力。但是在改扩建过程中，会遭遇许多约束条件，使施工与新建的难度增加了很多。笔者通过总结多年工作经验，结合各方面相关材料，对高速公路改扩建工程施工期间的交通保障方案进行全方位分析与论述，找出最为妥善的解决方式。
一、交通仿真技术
微观交通仿真模型指通过描述对交通运行方面制定微观规律参数，并设计仿真模型。该设备将直接考察单体驾驶员或是车辆以及两者之间相互作用特性来描述总体状态，对于交通系统细节描述程度最高。微观仿真技术是再现交通场景，验证一些较为复杂的交通问题的仅有的途径，例如智能交通系统，比较复杂的交叉口位置，交通事件产生对于全局的影响和拥堵的交通网络等方面。
交通仿真系统模型，对于交通系统总体描述细节不一，大体上可分为微观仿真、中观仿真以及宏观仿真。本文将主要以TSIS仿真技术为基础进行讨论。
1.TSIS与微观仿真
TSIS（Traffic Software Integrated System)是FHWA开发出来的一种微观的交通仿真软件，用户可以使用该软件对交通运行方面的种种问题进行分析。CORridor SIMulation是TSIS软件的核心，使用时间扫描方式对交通行为进行描述。基本步长设置为一秒，每辆车都属于单位时间之内移动的独立对象，不同设备以及不同事件都以秒为单位进行信息更新。CORSIM本身属于一种随机模型，司机个人特征、每辆车辆特征以及最终决策过程都是随机的，仿真获得的工作效率度量是由随机种子决定的。在明确交通环境以后，CORSIM会对已经指定的道路网络进行校对，使用改变已有道路网的方式执行其余分析。图1为使用TSIS技术进行交通仿真的工作流程图。
作为微观交通仿真，TSIS满足微观仿真的三项基本功能
①.观察功能仿真模型可以根据实地情况中驾驶员的视觉范围，对周围道路交通情况进行观察，在仿真模型下的视觉范围内，交通道路状况的好坏将直接影响具体驾驶员的行为。
②.判断及分析功能 路网的道路交通情况十分复杂，并且具有多变性，对观察到的道路状况进行解析能够做出正确的判断，是交通仿真模型必备的功能。
③行为功能 将模型判断与分析的结果付诸于实际行动，通过这一手段，实现路网状态更新。
2.中观仿真： 中观交通仿真模型， 必须依靠宏观交通网络将车辆放置到宏观的交通流中去，并对其进行分析。模型会根据模拟的需求，监测车辆的运行速度，车辆所在位置以及其余与车辆相关的属性进行全方位标识，或者采取对车辆分组记录的方式，对车辆属性进行标识。中观仿真模型对于交通系统要素描述程度精确度较高。
3.宏观仿真： 宏观交通仿真模型，主要通过描述交通宏观方面运行规律来进行仿真，该设施主要通过对整体车队的平均行径进行采集，确定系统状态。对交通系统要素以及交通系统行为方面的细节描述精确度要求较低。
二、将TSIS软件应用到高速公路改扩建保通工作中的具体方案
在高速公路的扩改施工过程中，为了保证过往车辆以及施工安全，必须对车辆进行限速措施。笔者通过总结连云港至霍尔果斯高速公路国道主干线刘江至西南绕城这部分的高速公路路段由4车道扩建至8车道的工作经验进行分析。在施工过程中，限速方面提出2种要求，分别是80km/h以及60km/h。下文将对这两个限速段，使用TSIS软件进行交通仿真，详细分析车速控制在何种范围内最为合适。
1.TSIS软件概述： 由美国联邦公路局研制开发，起源于19世纪70年代，通过30余年修订以及完善，目前已经成为较典型、成熟、完善的交通仿真系统。
2.交通仿真系统的范围界定 ：连霍高速郑州段的交通仿真范围，西起西南绕城互通西面1KM处，东至刘江互通东面1KM处。互通立交主要包括西南绕城、沟赵等四个地区，四地区之间互通立交。将大量道路、交通有关的数据进行采集整理后，建立了交通仿真系统模型。
3.交通仿真结果对比 对限速80km/h以及60km/h的地区进行交通仿真方面分析，得到的数据分别为下图1、2、3所示，图中均为每个方案的行程时间、燃油量、行驶速度的对比。
根据上图提供的数据我们可以发现
1.在行驶时间方面，和不限速的方案作比较，采取限速80KM/h的方案只会少量增加行程总时间，从东方开始行驶，共计行驶29.5分钟，与不限速相比，行驶时间仅仅增加了16%，从东向西走的总行程时间为29.4分钟，比不限速的情况下，时间增加了8%，所以对连霍高速公路实行限速政策，对整体运行方面不会产生太大的影响。但是采取60Km/h的限速政策使连霍高速公路中郑州段的车辆总体运行时间以及运行效率产生巨大的影响。从西方向东方行驶，总行程时间大致为40.2分钟，这一数据与不限速的情况相比较，运行时间增加了58%，从东方向西方行驶的总路程时间为40.2分钟，比没有实施限速政策的数据相比较，增加了48%，但是从车辆整体运行时间方面看，限速80KM/h情况下的行驶速度远大于60KN/h。
2.在油耗方面 车辆耗油多少的主要因素是车辆的运行速度以及车辆的特性，通过仿真软件，统计出连霍高速公路上经过的车辆，在60KM/h 以及80KM/h两种限速要求下的燃油消耗情况，实验控制在15分钟。经实地检验我们发现，两种限速下，车辆的耗油量并没有明显差别，比较不出哪种方案更加经济实惠。
3.交通安全 从沿线行驶车辆的行驶速度我们可以发现，在两种行驶限速措施上，车辆在连霍高速公路上的行使速度并没有明显变化，说明两种限速行驶方式在连霍高速公路上都不会产生拥堵现象，行驶状态良好。
综合上述观察点中各实验项目的表现，在交通安全方面，两种限速方案均可以在不影响车流量的前提下，做到匀速行驶，并且两种限速方案差别不明显。在油耗方面，60KM/h与80KN/h两种运行方案的耗油量没有显著差别，对比不明显。在行驶时间方面，80KM/h与 60KM/h两种运行方案之间存在显著性差异，80KM/h的运行方案车辆运行效率明显高于60KM/h，综合种种情况，笔者认为应当选择80KM/h的限速方案。
结束语：
高速公路改扩建工程，既要保证过往行驶车辆的安全，同时也要保证施工人员的人身安全，总体上说，高速公路改扩建是一个涉及方面复杂，涵盖知识面较广的工作，所以在进行施工前必须详细制定施工方案、交通方案以及对于突况的应急预案。交通仿真技术作为目前在高速公路加宽改建中最为常用的一种技术，可以保证高速公路加宽工程在施工期间，利用交通仿真技术进行限速交通分析，还可以对施工中的特殊情况做出交通分析。交通仿真技术，可以在施工前模拟施工中会遇到的各种情况，让相关部门未雨绸缪，拟定出一套切实可行的施工方案。
参考文献：
交通仿真技术范文第2篇
关键词：改革；实践教学；通信系统仿真；仿真软件
随着社会的进步和通信方面的快速发展，社会越来越需要更多的不仅有理论研究基础又有实践经验的通信人才。在通信系的本科教学中，学校不但非常重视学生的理论基础更加重视学生的实践能力的培养。《数字通信系统仿真设计》是专门为通信工程专业学生开始的一门综合类、实践类的课程设计。独立于理论教学，学生需要独立完成课程设计，仿真波形，分析结果，并写出实践体会。能够更深入的加强对课程的理解。要求学生完成数字通信系统、通信原理、数字信号处理等的理论教学后才进行本次课程设计。对于学生不仅能够巩固基础知识，更能提高他们的独立分析和解决问题的能力。锻炼应用所学知识完成设计任务。
针对通信工程专业本科实践教学计划的设定以及实践教学大纲的不断完善，《数字通信系统仿真设计》实践教学的改革要跟上当前通信类学生就业需要。结合本人多年实践教学经验，针对课程设置等方面问题，提出一些改革建议：
1 结合新的培养计划以及学生的掌握情况，学生可自主选择合适的仿真软件。学生学习的自主性更强，《数字通信系统仿真设计》实践教学主要是学生利用已学的MATLAB软件对基本的通信系统进行仿真。在之前的所学课程中，很多课程都是选修课程，学生可以根据自身爱好、所修学分情况以及难易程度选择所学课程。例如，MATLAB的基础教学中，部分班级选修人数不足一半，而有些班级学生大部分选择了Systemview软件学习的理论教学。在新的培养计划中，着重培养学生的设计和应变能力。学生自主选择自己熟悉的软件，对通信系统中的常规模型进行调制解调设计，模型的选择以及参数的选择都很重要。《数字通信系统仿真设计》实践教学学生可以根据选修课程的学习程度选择合适的软件进行模型的建立。重点是MATLAB软件和Systemview软件的学习和应用。有时间和精力的学生可以选择尝试两种软件设计，通过比较得到更好的设计方法，书写设计体会。根据学生的完成情况给出成绩，结合设计报告和操作情况给出优、良、中、及格等。实践证明，改革之后的实践教学方式更容易区分和掌握的设计能力，学生可以在软件应用能力方面有一定的提升，采用改革之后的实践教学形式，我们可以提高学生积极性与设计的主动性，能够使学生更好的进行理论知识与实践操作相结合，达到更好的实践教学效果。
2成绩的设定不唯一，更注重学生综合运用能力的提高。在原有的基础设计题目中增加综合设计类的题目，让有能力学生能够提高自己的设计过程，原有综合设计中基础性的太多，比如针对基本调制ASK，FSK，PSK的调制解调模型建立，学生无论采用什么仿真软件都很轻松的完成，内容简单，太过于基础。学生用时较短，成绩无法区分。而对于综合设计能力较强的学生很难在综合设计中提高自己的设计水平。这样的实践设计题目的设置，使学生能够由基础到综合设计，由简单到复杂的从简到难的过程。在综合设计中，提前一周布置设计要求和题目内容，学生可自行查阅文献资料，确定自己所选择的设计类的题目，在设计实践过程中逐一论证，得到更好的结果，写出设计改进方法。调动学生的自主学习积极性，合理选择题目内容，培养学生的独立完成设计的E努力和综合研究的创新能力，改革效果显著。
3综合多门课程，实现《数字通信系统仿真设计》实践教学改革。打破以前的课程的限制。结合多门课程的交叉融合，改革后的《数字通信系统仿真设计》实践教学内容要求学生在完成一些比如通信原理、数字通信系统、数字通信原理、数字信号处理等的必修课程后，能够综合应用在通信原理课程当中学到的基本的数字通信系统的模型的建立以及通过软件进行一下验证，使学生更加清楚的理解通信原理中学到的基本知识，巩固基础理论知识。根据选修课程所学，选择合适自己的仿真软件，建立多种综合设计类题目。提高学生分析问题解决问题的能力。老师参与辅导学生设计，鼓励学生不断尝试新的内容，一起分析并得到解决办法，做到真正的提高。通过改革，激发了学生对于《数字通信系统仿真设计》设计的兴趣，增强了教学效果，老师能够在实践中更能体会学生的需求以及学习的乐趣，收到了很好的教学效果。教师可通过实践教学中的指导工作更能体会学生的弱点，反过来调整理论教学内容，真正做到理论结合实践，教与学相辅相成。通过上述三点实践教学改革的建议，学生不仅能够在课堂上更深刻的理解所学知识，也能在以后的专业课程的学习中更能深刻体会其中的含义，对理论学习有了更深刻的理解，对通信原理中各种调试手段以及解调方法都有深刻的理解和直观的判断。通过以上改革，使学生对通信系统内容和相关知识有了更好的掌握，真正实现理论指导实践，实践又推动理论的发展和创新。通过学生深入学习和创新，帮助学生自己设计、调试的能力的提高，查阅文献能力的提高，为以后的工作就业、论文书写等都打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]余群，舒华.现代通信技术实验改革的探索[J].甘肃科技，2007，23（9）：252-253.
交通仿真技术范文第3篇
关键词：虚拟现实；系统仿真；EON；数据手套；手势识别
中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)01-0084-04
Research Of Data Glove Interactive Ssimulation System Based on EON
YANG Xi
(Information and Control Engineering School, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China)
Abstract：By analyzing the trends and development of virtual reality technology , Proposed the Method of combined with data gloves to in? teract the items in the virtual scene by virtual reality software EON. In order to achieve gesture recognition, virtual crawl and other functions, using VC + +6.0 and other development tools, with EON software for data exchange and combined these functions to look into the future of virtual reality technology application.
Key words：virtual reality ; system simulation ; EON;data glove ; gesture recognition
随着科学的进步和社会的发展，一门结合计算机仿真技术，图像识别技术，计算机图形学等多门科学的交叉技术逐渐发展了起来，我们称其为虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）。虚拟现实技术是通过用户平时就可以使用的电脑来创建一种令用户可以体验的虚拟环境，它借助数据手套、数据头盔等专业的外部设备，实现了交互式体验和多信息融合的立体图像的系统仿真，可以让用户进入到虚拟的世界之中，实时的与虚拟世界中的各种对象进行身临其境般的互动
目前的虚拟现实系统，根据虚拟现实系统所偏向的的方向的不同,主要分为四个方面:即桌面式、沉浸式、增强式和网络分布式。桌面式虚拟现实系统通常只使用个人计算机就完成了交互场景的仿真,它缺乏能令用户免除周边干扰，沉浸其中的功能，但是其成本也相对较低，因而，比较普及。沉浸式虚拟现实系统是开发者追求的最理想的目标,利用头盔显示器、数据手套和身体部位跟踪器等交互设备,通过听觉、视觉、触觉以及其他感觉，给用户带来一种封闭式的虚拟环境的交互体验，其可以广泛应用于虚拟训练，虚拟手术等现在较为流行的应用领域之中[1]。其中数据手套与虚拟开发环境的交互也是本文研究的重点。如果说沉浸式虚拟现实系统强调的是用户在虚拟环境中的沉浸感，增强式虚拟现实系统则允许用户观察到真实世界，同时也能看到叠加在真实世界之上的虚拟对象，增强了用户对真实环境的感受，但同时它对系统本身的实时性的要求也就更高，需要有良好的硬件和软件进行支持。
1系统设计
1.1系统总体构思
近几年，随着虚拟现实技术的不断进步，数据手套已经成为与计算机进行人机交互的主要方式之一，目前被广泛应用于如虚拟训练，虚拟手术，虚拟安装等多个领域。数据手套作为虚拟现实系统常用的交互设备,主要通过数据手套上的传感器系统,可以将使用者的动作变成传感信号输入到计算机,计算机读取并分析传感器的信号,以便控制虚拟手做出不同的手势或抓取、移动和释放物体,完成与虚拟环境的交互[2]。本文主要研究利用数据手套和虚拟现实开发平台共同完成的人机交互功能的实现。
1.2虚拟平台开发软件介绍
EON STUDIO是目前世界公认整合性、延展性最好的虚拟展示开发系统。可读取现有的大多数的CAD数据格式(如:*.3ds，*. dwg，*・lw，*・wrl，*・igs等)，支持90%以上的外设和多种立体显示方式(如:桌面型、单双墙、洞穴型、环幕型)。同时，EON为了满足客户不同的需要，提供了开放的开发环境EON SDK，通过其SDK开发包可实现用户所需要的特殊的交互行功能。在视觉效果上，它还支持图形图像的计算机图形(Cg)高级渲染，在满足最新的DX9和OpenGL特效的同时，带给用户顶级的视觉冲击，又能配合硬件设备针对各种VR应用需求进行沉浸式交互漫游。
本文采用的是5DT DataGlove数据手套，它是采用光纤传感器来进行数据的辨别，每个手指都有一个光纤回路，允许由于手指弯曲而产生微小的平移。光纤被连接到手背上的光电连接器上。每个光纤回路的光线可被光敏晶体管感知到。如果光纤是直的，发射光返回时就不会衰减。如果光纤受到弯曲则光线就会有溢出。根据返回光线的强度来间接测量出手指的弯曲程度[3]。
在VC平台读取数据手套数据的部分程序如下：
BOOL CGloveSampleDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
SetIcon(m_hIcon, TRUE);
SetIcon(m_hIcon, FALSE);
m_ComList.AddString("USB 0");
m_ComList.AddString("USB 1");
m_ComList.AddString("COM 0");
m_ComList.AddString("COM 1");
m_pGlove = NULL;
UpdateInputs();
SetTimer(1,10,NULL);
return TRUE;
}
但在使用过程中，我们发现，因为我们的用户对象是未知的，其手的大小也是各不相同的的,因此，为了能得到更加精确的输出数据,我们必须在使用数据手套之前，对手套进行重新的标定,即确定用户的手指在紧握状态和伸直状态下数据手套传感器所能达到的相应极限值。这里，本文所采用的5DT DataGlove则提供了专门的校准软件用来进行数据的桥准。
5DT DataGlove数据手套使用的是一个8位，分辨率为256的模/数转换器，即手从紧握状态到伸平的状态有256个中间位置。5DT DataGlove数据手套的所读取的默认传感器数据为raw，每次读取之后，就将传感器读出的原始值与系统设置的最大值和最小值(rawmax和rawmin)进行比对,如果得到的原始值超出了所设定的范围,就将最大值和最小值进行更新。在对数据手套重新标定的时候，用户需要用手连续快速地做紧握伸直运动,不断地更新当前值，已得到理想的数据，可以使用下面的公式进行校准,其中MAX值由系统函数设定。
2.2基于数据手套的手势识别
手势识别技术是数据手套与虚拟手进行交互的基础，只要在手势识别完成的基础上，才可以进行如对虚拟物品的推动、抓取等一系列复杂的运动。数据手套一般都采用富有弹性的材料制成，在相应的关键位置如手指关节，手腕等处放置传感器以完成对手指紧握、外展以及手腕动作的检测，在获得了这些位置的运动信息之后，虚拟手将通过实时的接收这些数据以完成虚拟手势的改变，从而使用户能以一种贴近真实的感受与生成的虚拟环境进行交互。在用户带上数据手套之后，将通过计算机对数据手套的各个传感器进行数据的采样，再将采样得到的信号进行处理，再将这些包含用户手指手腕等部位动作的信息传递给计算机，这就完成了基于数据手套的手势识别。
手势的定义是基于传感器的预设响应值和阈值的比较而得到的。而5DT DataGlove来获取用户的手部姿态信息实际是通过数据手套光纤中光通量的变化。当传感器的响应低于下阈值时将会返回值1，表示对应手指伸直；但传感器的响应高于上阈值时将会返回值0，表示对应手指弯曲；当响应在上阈值和下阈值之间时，将不返回值。对每个手指的屈伸进行组合，便能定义不同的手势[4-5]。
3 EON与系统接口的实现
3.1基于EON SDK的Handmove节点的开发
虽然EON STUDIO软件本身提供了大量的的节点和原型，已经可以满足许多领域的应用仿真，但因为不同用户的特殊要求，因此，EON STUDIO又给广大开发人员提供了EON SDK，用来进行节点或模块的二次开发。
EON SDK是在VC++环境下开发使用的，通过EON SDK节点向导，可以方便地根据用户的需要生成可供开发的类。在生成的程序之中用户通过自行添加节点代码，就能实现EON STUDIO本身所不包含的节点功能。
在开发控制虚拟手节点的过程中，用户可以根据控制虚拟手的需要，自行设定Handmove节点。Handmove节点的属性域将包括各个手指关节的信息。EON SDK为节点增加属性需要在节点的头文件中添加自定义的属性域，添加的位置应在公有枚举成员变量enum里的枚举元素FID_FIRST与FID_LAST之间。依照EON SDK所默认格式，所添加的属性域都应该是“FID_”加定义属性域的名称。因此Handmove节点的属性域定义如下：
enum {
FID_FIRST=CEonBase::FID_LAST-1,
FID_IND，
FID_MID，
FID_THU，
.......
FID_LAST
};
在添加了属性域后，Handmove节点还应有内部处理函数用来处理外部信息。同样是在在节点开发的程序框架里，FieldChanged函数是节点内部处理函数，其代码如下[6]:
void handmove::FieldChanged(int ID)
{
switch (ID)
{
case FID_THU: functionl();
break;.
.......
case FID_IND:
function2()；
break;
default:
CEonBase::FieldChanged(ID);
}
}
3.2 EON与VC之间的通信
EON附带了可供开发嵌入的运行交互式EON仿真的插件EonX。该控件允许用户使用VB，VC++，C++ Builder等支持接口的软件开发平台建立自己的使用界面，并且能与EON内部的接口进行通讯，在软件开发平台就能完成对虚拟环境的控制。VC与EON通信流程如图1所示：图1 VC与EON通信流程图
VC++与EON之间的一般通讯过程如下:
1）在EON中建立InEvent(事件输入)节点或OutEvent(事件输出)节点。
2)建立EventIn节点或EventOut节点等通信节点后，添加用户设计的处理节点。连接通信节点和处理节点。
3) VisualC++的应用程序可以调用控件类CEonCtrl的成员函数函数，实现数据传输[6]。如SendEvent函数就能实现将VC的数据发送到EON的InEvent中，SetFullsize函数可以将读入的EON图像全屏的操作等等。部分程序如下：函数初始化
BOOL CDemoDlg::OnInitDialog(){
CDialog::OnInitDialog();
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != NULL)
{
CString strAboutMenu;
strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}
SetIcon(m_hIcon, TRUE);
SetIcon(m_hIcon, FALSE);
myeon.SetSimulationFile((LPCTSTR)"han1d.eoz");
return TRUE;
}
载入文件代码
void CDemoDlg::Onstart()
{
myeon.Start();
}
4结果与分析
实验结果表明，利用EON软件和VC++软件可以很好的实现虚拟现实仿真系统的交互功能，利用EON自身的节点功能和EON SDK的二次开发能力，可以很好的完成手势识别虚拟抓取等功能。图2为简易的开发界面。图2基于VC的简易开发界面
从试验中我们可以看出，基于EON的数据手套交互仿真系统可以广泛应用于多个领域，比如虚拟手术，虚拟训练，虚拟安装等，利用虚拟现实仿真系统，与传统的培训方式相互结合，可以是培训手段更加丰富，并且在危险性等方面都有所降低，同时虚拟现实平台强大的可通用性也使其在以后的发展中可以更加快速的应用于新的领域之中。
参考文献：
[1]李志文,韩晓玲.虚拟现实技术研究现状及未来发展[J].信息技术与信息化,2005(3) .
[2]周晓晶,赵正旭,楼江.基于数据手套的虚拟手势交互系统[J].仪表技术与传感器,2007(10) .
[3] DT. The 5DT Data Glove Driver Reference Manual[Z] .South Africa: 5DT Technology, 2000, .
[4]章名涛,肖如鸿.电机的电磁场[M].北京:机械工业出版社,1988:51-65.
[5]唐任远.现代永磁电机理论与设计[M].北京:机械工业出版社,1997.
[6]潘燕彬.基于数据手套的虚拟手术训练系统交互技术的研究[D].广州:广东工业大学, 2008.
[7] EON Reality, Inc. EON User Guide 5.0 .2004,311-314.
交通仿真技术范文第4篇
[关键词]计算机仿真系统数控技术实习教学特点现状应用
中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120191-01
实习教学是职业教育的主要内容,它体现学生对所学专业的技能训练掌握的程度,技能在职业学校教育中起主导作用,随着数控加工仿真系统的越来越完善,在数控技术实习教学中也发挥着越来越重要的作用。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高校(含职业技术学院、中等专业学校、技工学校和职业学校)教学训
练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批量学生教学需求。
一、计算机数控加工仿真系统的概念
计算机仿真就是借助计算机,利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程,分析复杂的动态对象,仿真是一种有效的方法,可以减少风险,缩短设计和制造的周期,并节约投资。数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程,是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具,以减少工件的试切,提高生产效率。它随着计算机技术的发展而迅速地发展,在仿真中占有越来越重要的地位。
二、计算机数控加工仿真系统的产生
数控机床加工零件是靠数控指令和程序控制完成的。为确保数控程序的正确性,防止加工过程中干涉和碰撞的发生,在实际生产中,常采用试切的方法进行检验,但这种方法费工费料,代价昂贵,使生产成本上升,增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法,即以划针或笔代替刀具,以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形,有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蜡、木料、改性树脂和塑料等)来检验加工的切削轨迹。但是,试切要占用数控机床和加工现场。为此,这些方法都存在弊端,将其不断发展和完善,逐步找到一种能逐步代替试切的计算机仿真方法,并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展,于是计算机数控加工仿真系统的出现成为必然。
三、计算机数控加工仿真系统的使用现状
数控机床的切削加工过程仿真属于几何仿真,既不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响,只对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真,以验证程序的正确性。它可以减少或消除因程序错误而导致的机床损伤、夹具
破坏或刀具折断、零件报废等问题;同时可以减少从产品设计到制造的时间,降低生产成本。
四、计算机数控加工仿真系统在数控实习教学中的应用
数控加工仿真系统已经成为国家职业资格鉴定考试中不可或缺的一部分,从中也可看出仿真系统在数控实习教学中的重要性和普遍性。
1.仿真系统界面完全模拟真实数控机床的控制面板和显示屏幕,真正实现虚拟状态下的真实场景。学生利用该仿真系统进行模拟真实机床的操作,同样会达到操作真实设备和代替实物操作训练的目的,并且安全可靠。由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现,使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入,从而可以加快当前紧缺数控加工操作技术人员的培训速度,也大大减少工件材料和能源的消耗,从而可以降低培训成本。同时,具备多媒体教学特点的动态仿真操作使教学形象生动、内容流畅易懂。互动教学功能使得教师既可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容。教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况,实时了解教学情况。
2.学生可以直观地观看工件的仿真加工过程,熟练掌握机床的操作步骤和加工流程,并能够实现直接测量和检验加工后的工件,完全实现了真实加工再现。
首先,在仿真系统上,可以实现机床的选择、刀具的安装、切削用量的确定及对刀等一系列操作,具备图形模拟演示功能,可以直观地观察刀具和工件的相对运动和加工情况。
同时,在机床运行和加工过程中,能够及时提供程序错误或超行程等报警信息,教师或学生能够根据报警信息进行分析,从而发现故障原因和作出相应的解决措施。
3.计算机数控加工仿真系统提供了一个采用虚拟机床替代真实机床进行实习训练的平台,在降低费用的同时保证实习效果,既讲经济又求实效。
总之,数控技术专业职业能力的培养,要求学生必须进行大量的动手操作训练,而数控设备价格相对昂贵,受资金等各方面条件制约,大部分职业院校很难真正做到满足实践教学的要求。在教学中引入数控加工仿真技术,为解决此类问题开辟了一条蹊径。
参考文献:
[1]宇龙数控仿真系统说明书.
[2]闫杰,《辽宁经济职业技术学院学报》,数控加工仿真系统在专业教学中的应用.
交通仿真技术范文第5篇
【关键词】交通疏解 车公庙枢纽 倒边 北移 优化
中图分类号： U412.38 文献标识码： A 文章编号：
深圳地铁二期交通疏解工程为地铁主体施工创造了良好的开工条件，是地铁建设过程中必不可少的一个重要环节，在地铁工程前期工作中占有极其重要的地位。同样，交通疏解对地铁三期工程的重要性不言而喻。
1. 工程概况
深圳地铁11号线车公庙枢纽站位于深南大道与香蜜湖立交桥西南象限，为既有地铁1号线与7、9、11号线综合换乘站，占地面积约4.73万㎡，主要包括11号线车公庙站、7&9号线车公庙站、换乘大厅、物业开发及既有1号线车站外扩站厅等单位工程（如下图）。
图1车公庙枢纽工程位置
2. 交通疏解工程初步设计
2.1现状交通运行状况
车公庙枢纽区域路网包括广深高速（高速公路），快速路有滨河大道、香蜜湖路（双向8车道），主干路有深南大道（双向10车道）、侨香路、莲花路、红荔路、新洲路，支路有泰然九路、泰然四路、泰然六路等。区域现状交通运行状况如下：
（1）现状主要道路通行能力已接近饱和，承担轨道建设疏解通行能力有限；
（2）影响范围内已基本形成道路网，大的通道实施可能性不大；
（3）常规交通管理措施已基本用尽；
（4）深圳市近年来机动车保有量以每年约20万辆增长量持续快速增长，也将对现状道路产生一定的交通压力。
2.2枢纽建设对交通的影响
由于车公庙地处闹市区，地铁车站规模大，四条线将有大量的换乘客流，对车站通道、扶梯等人流集散空间要求较高，届时施工难度较大。枢纽建设对交通的主要影响表现在：受施工围挡影响，将拆除深南—香蜜立交的两个匝道，使该立交丧失北到东，西到南两个转向功能；占用深南路南侧主辅道，导致深南大道车道减少，通行能力降低；占用深南路南北两侧公交停靠站，导致公交停靠难问题；拆除香蜜湖路辅桥，降低了香蜜湖路的通行能力；对泰然、天安片区交通造成影响。
图2枢纽建设对交通影响图
2.3初步设计方案
2.3.1设计原则
（1）区域网络疏解与工点交通疏解相协调；
（2）保证施工期间主要道路通行条件（深南大道双向10车道、香蜜湖路双向6车道）；
（3）保障公交出行通畅；
（4）适当增加道路供给，缓解供需矛盾；
（5）交通疏解与施工围挡、管线迁改工程相结合；
（6）疏解方案经济、可行，可实施性强；
（7）按使用时间，合理确定道路建设标准。
2.3.2主要工程措施
2.3.2.1区域疏解措施
1、深南-香蜜立交北东：
（1）利用现状区域道路疏解，利用北环快速、侨香路、滨河大道等分流；
（2）新增疏解流线；
①香蜜-红荔立交桥下新建信控平交口；
②东延花卉路，农园路-花卉路口新建灯控。
（3）改善疏解道路通行条件新洲-红荔交叉口新增拓宽段。
2、深南-香蜜立交西南：
通过侨城东路、白石路、侨香路、滨河大道分流。
2.3.2.2泰然片区交通疏解措施
1、新增片区公交始发场站，优化改善片区居民公交出行条件，鼓励公交出行。
2、拓宽泰然四路（香蜜湖路桥洞段），改善泰然、天安片区交通联系状况；
3、拓宽泰然一路、新建掉头匝道，改善出入口口拥堵状况；
4、优化小区交通管理措施，部分路口设置灯控。
2.3.2.3工点疏解措施
1、减少枢纽施工对农科片区的交通影响，保证现状深南大道转向功能——深南-农园路口改为右进右出；打开深南农园路口，新建灯控；
2、优化施工工法，进行倒边施工保证深南大道双向10车道通行条件，香蜜湖路双向6车道通行条件。主体施工及管线迁改分阶段疏解共分13期。
2.3.3工点交通疏解设计
根据以上原则，初步设计方案确定为管线迁改、主体结构施工期间，通过倒边、新建路面等措施保证深南大道双向10车道通行条件，保证香蜜湖路双向6车道通行条件。将工点交通疏解分为13个阶段（合计53个月），其中前期工程为第1～4阶段，工期3个月，2012年7月开工；主体结构施工：第5～9阶段，工期共46个月，2012年10月开工；10～13阶段恢复阶段结合香蜜湖路改造工程同期实施。具体如下：
第一阶段：深南-农园交叉口改造、管线迁改，工期1个月。 通过将北侧两个车道南移，深南大道保证双向10车道。
第二阶段：管线迁改，工期半个月。 通过将南侧两个车道北移，深南大道保证双向10车道。
第三阶段：管线迁改施工，工期半个月。 通过将南侧两个车道北移，深南大道保证双向10车道。
第四阶段：管线迁改施工、香蜜湖路西侧辅桥拆除，工期1个月。香蜜湖路西侧辅桥分段拆除，采取在绿化带立钢管柱、架设门式梁等措施，对深南大道交通基本无影响。深南大道保证双向10车道。
第五阶段：主体结构一期A，工期2个月。围挡范围：深南大道中央绿化带及北侧部分主车道；深南-香蜜立交西南象限匝道及绿地；香蜜湖路西侧车道及两侧绿地。通过占用北侧主辅分隔带增加车道，保证深南大道双向10车道；香蜜湖路剩余路面可保证双向6车道。
第六阶段：主体结构一期B，工期9个月。主要围挡深南大道中央绿化带、南侧主车道、深南-香蜜立交西南象限匝道及绿地。通过将深南大道南侧2个车道北移，保证双向10车道。香蜜湖路围挡不变，保证双向6车道。
第七阶段：主体结构二期，工期20个月。 主要围挡深南大道南侧主车道、深南-香蜜立交西南象限匝道及绿地，以及北侧绿地。通过将深南大道南侧3车道北移，保证双向10车道。香蜜湖路围挡不变，保证双向6车道。
第八阶段：主体结构三期，工期4个月。主要围挡深南大道中央绿化带及南侧主道、深南-香蜜立交西南象限匝道及绿地，以及北侧绿地。通过将深南大道南侧2个车道北移，保证双向10车道。香蜜湖路围挡不变，保证双向6车道。
第九阶段：主体结构四期，工期11个月。主要围挡深南大道中央绿化带及北侧主道、深南-香蜜立交西南象限匝道及绿地，以及北侧绿地。通过将深南大道北侧2个车道南移，保证双向10车道。香蜜湖路围挡不变，保证双向6车道。
第十～十三阶段，道路恢复阶段。
3. 交通疏解方案优化
