计算机仿真技术 作者 郝培锋 崔建江 潘峰 第10章1.pptVIP

* * * 10.5.4　分区分级的路径选择算法 分区分级的路径选择算法基于分级路网模型。路径选择算法包括路径静态选择和路径动态选择。 路径静态选择的基本思想是：根据列车运行的起点终点区域，确定列车在上层路网中的路径，即确定列车的大致走向；同时据此明确列车走行的必经区和禁经区。然后在上层路网节点对应的各子区内有哪些信誉好的足球投注网站区域路径。最后将各区域路径整合为一条完整路径。 路径动态选择算法解决的是列车运行中发生避碰需调整路径的问题。路径选择时，根据避碰调整的需求，对路段权值进行动态变更，在新的约束条件下重新选择路径。 图10.9　宝钢铁水运输仿真系统软件功能逻辑框图 图10.10　宝钢铁水运输仿真系统仿真软件逻辑结构 1)初始化模块：提供铁路布局方案、定修方案、高炉产量、铁水分流比等系统初始参数，并可根据物流平衡检验用户参数设置的合理性。2)仿真器模块：构建仿真环境。3)状态演化模块：对象从一个状态变化(转移)到另一个状态称为状态演化。4)调度模块：按功能将调度模块划分为物流平衡层、工艺决策层和运输作业调度层三个层次。5)避碰处理模块：消除机车在行走过程中可能的路径冲突。6)列车运行模块：根据机车和TPC的组合情况以及机车作业模型，按照仿真步长计算和更新机车、TPC的位置。7)路径选择模块：向机车提供初始行走路径。 8)铁路网络模块：抽象表示铁路网，记录铁路各种属性、状态及统计信息。 10-11. 表10.2　仿真系统精度 根据系统仿真结果，在仿真意义下优化铁路和道路设计、优化运输设备配置、优化生产组织、优化铁路运输方案；检验方案实施的可行性和系统能力，为系统设计的改善优化和方案决策提供依据。这里提供的方法可在有工艺铁路运输的大型钢厂推广应用，并为工艺铁路运行的全自动化提供了方向。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 10.1　铁水运输系统分析与建模方法10.2　基于知识的分层事件调度仿真策略10.3　物流-工艺-运输一体化铁水调度模型的建立10.4　基于虚拟探测与竞争规则的厂区铁路列车避碰算法10.5　铁水运输分区分级路径动态选择算法10.6　仿真系统总体功能逻辑结构10.7　仿真系统的软件结构10.8　仿真结果10.9　小结 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 图10.1　高炉易地大修前工艺铁路线路 图10.2　高炉易地大修后工艺铁路线路 表10.1　系统建模方法 图10.3　高炉出铁口Petri网模型 图10.4　仿真策略算法流程图 10.3.1　铁水调度子系统在仿真系统中的作用10.3.2　物流-工艺-运输一体化铁水调度模型 10.3.1　铁水调度子系统在仿真系统中的作用 (1)进行物流的平衡检测　在仿真系统中，用户可以任意设置铁水分流方案。(2)协调各工位对象完成炼钢厂定修、高炉定修等作业任务　在炼钢厂和高炉定修时，需要协调炼钢厂、高炉和运输部、生产部共同完成这一任务。 (1)进行物流的平衡检测　 在仿真系统中，用户可以任意设置铁水分流方案。如果一套物流方案设置得不平衡，仿真试验将会失败，仿真结果没有任何意义。因此必须在仿真初始时刻对物流平衡方案进行平衡检测。在仿真运行过程中，短暂性的物流不平衡现象也需要能够及时地检查出来，并采取特殊的调度措施。 (2)协调各工位对象完成炼钢厂定修、高炉定修等作业任务　 在炼钢厂和高炉定修时，需要协调炼钢厂、高炉和运输部、生产部共同完成这一任务。这个任务集中体现了宏观的生产计划和微观的生产执行的统一。在仿真系统中，这个任务同样是由铁水调度子系统来协调各工位对象完成的。能够利用最小等待时间策略、最短路径策略等量化手段选择合适的机车完成各个运输任务。 10.3.2　物流-工艺-运输一体化铁水调度模型 图10.5　三层调度模型结构关系 1.虚拟探测2.竞争规则 图10.6　避碰模块结构 1.虚拟探测 列车虚拟探测要求及时探测到未来路径区段的状态信息，为避碰检测提供决策依据，虚拟探测区段的长度可以适当调整。本算法采用的是两端预约机制，在其他的应用背景下，可根据工艺要求适当更改。 2.竞争规则 1)列车任务优先级：优先级确定分为静态和动态两种，静态优先级方式是指在创建列车任务时所确定的任务优先级，并保持不变直到任务完成；动态优先级方式是指在列车运行的过程中所赋予列车的任务优先级，其值可以改变，以获得更好的调度性能。2)列车当前的状态：列车在行走过程中有多种状态，如正在避碰，正在等待。3)列车当前的指令，如正在作业等。4)铁路信息：当列车任务优先级别一样时，采用先到先服务的原则来竞争。 10.5.1　路网拓扑模型的建立