元胞自动机模型在地学中的研究进展_薛小杰
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中医进补常识◆进补原则中医进补常识◆进补的分类从方法分,进补分为精神补益、饮食补益、药物补益、按摩补益和艾灸补益等。
虚证有不同性质和表现,从气血、阴阳方面分,虚证可以有气虚、血虚、气血两虚,阴虚、阳虚和阴阳两虚;从脏腑分,又各有不同。
针对虚证补益的不同作用,分为补阳(又称壮阳)、补阴(又称滋阴)、阴阳双补,补气(又称益气)、补血(又称养血)汽血双补等;针对脏腑的不同虚证,有益肾、健脾、补肺、养心、养肝等之分。
在实际运用中,由于虚证往往不只表现为一种,虚证之间相互影响,相互传变,所以补法也就不完全一样,但总还是离不开对气血、阴阳、脏腑的补益。
在药物、饮食补益中,根据食物和药物的性质,又可分为温补、清补、平补等;从补益作用的大小和强弱,又可分为峻补和缓补。
一般饮食补益比较平和,需要较长时间才能见到效果;而药物补益作用较强,见效较快,但比较难掌握。
一般补益多采用食补,即可取得好的效果。
用于平补和清补的食物主要包括谷类、豆类、鱼、蔬菜、水果等(详见表1)。
表1 常见补益类食物性味食物平补(性味甘平为主,或稍偏温或稍偏凉)粳米、小米、糯米、高粱、玉米、大麦、小麦、养麦、红薯、山药、芋艿、薏苡仁、芡实、土豆大豆、毛豆、蚕豆、赤豆、扁豆、、豌豆、豇豆、豆制品、豆浆豆油、菜油、花生油白砂糖、葡萄糖、冰糖、橘子、金橘、苹果、花红、批把、杨梅、鲜荔枝、椰子、山楂、梅子、李子、橄榄、银杏、桑椹、香榧子、菠萝、鲜葡萄、莲子、花生、芝麻、葵花于、南瓜子、松子、海棠果、无花果、小核桃南瓜、丝瓜、黄瓜、青菜、卷心菜、大白菜、豌豆兹、花菜、大头菜、香椿头、(黑)木耳、银耳、燕窝猪肉、猪肝、猪腰、鸽肉、野鸡、兔肉、鸡肉鲤鱼、青鱼、鳗鲡、海鳗、白鱼、鲥鱼、鲳鱼、鲈鱼、墨鱼、鱿鱼、虾、干贝、甘蔗、生梨、生菱、生藕、袖子、荸荠、慈姑、香蕉、百合、西瓜、冬瓜、苦瓜、菜瓜、生瓜、香瓜莴苣、竹笋、芦笋、茄子、莼菜、苋菜、紫菜、海带、石花菜、龙须菜、芹菜、苜蓿、萝卜、金针菜、马兰头、枸杞头、荠菜、蘑菇、油菜、菠菜、番茄、茭白、雍菜、菊花、薄荷绿豆、绿豆芽、豆鼓、蜂蜜、西瓜子仁、茶叶甲鱼、乌龟、鸭子、鸭蛋、野鸭、黑鱼、海蜇、蚌肉、蛤肉、蛏子、田螺、螺蛳、海螺、螃蟹、蛇胆、蚯蚓、蜗牛、黄泥螺在药补和食补的形式上可以分为单味进补,如人参切片服用,冬虫夏草打粉服用,拘粑子泡茶等。
基于GIS与地理元胞自动OL(Geo-CA)模型的城市卒同扩展模拟研字卜以呼和浩特市为例元胞空间表现为一个首尾相接的“圈”。
对于二维空间,上下相接,左右相接,而形成一个拓扑圆环面(torus),形似车胎或甜点圈。
周期型空间与无限空间最为接近,因而在理论探讨时,常以此类空间型作为试验。
反射型(ReflectiveBoundary)指在边界外邻居的元胞状态是以边界为轴的镜面反射。
■!—]]口…皿;口例如在一维空间中,当r=l时的边界情形:‘u趾矿定值型(ConstantBoundary)指所有边界外元胞均取某一固定常量,如0,l等.需要指出的是,这三种边界类型在实际应用中,尤其是二维或更高维数的构模时,可以相互结合。
如在二维空间中,上下边界采用反射型,左右边界可采用周期型(相对边界中,不能一方单方面采用周期型)。
③构形:是在某个时刻,在元胞空间上所有元胞状态的空间分布组合。
通常,在数学上它可以表示为一个多维的整数矩阵。
(3)邻居(neighbor):以上的元胞及元胞空间只表示了系统的静态成分,为将“动态”引入系统,必须加入演化规则。
在地理元胞自动机中,这些规则是定义在空间局部范围内的,即一个元胞下~时刻的状态决定于本身状态和它的邻居元胞的状态。
因而,在指定规则之前,必须定义一定的邻居规则,明确哪些元胞属于该元胞的邻居。
在一维元胞自动机中,通常以半径r来确定邻居,距离一个元胞r内的所有元胞均被认为是该元胞的邻居。
二维元胞自动机的邻居定义较为复杂,但通常有以下几种形式(我们以最常用的规则四方网格划分为例),见图3·2,黑色元胞为中心元胞,灰色元胞为其邻居,它们的状态一起来计算中心元胞在下一时刻的状态。
(a)Von.Neum姗型(b)Moore型(c)扩展的Moore型图3-2元胞自动机的邻居模型Fig.3-2NeighborModelsofCellularAutomata内蒙古师范大学硕士学位论文图4.1研究区域地理位置示意图F培4.1Theschamaticmapofgeographicallocationofstudy∞呼和浩特是中国实施西部大开发战略中重要的中心城市之一,也是北方沿边开放地区重要的中心城市和商业贸易中心。
基于元胞自动机模型的地震疏散研究摘要:利用matlab建立了基于元胞自动机的地震疏散模型,模拟了地震人员疏散的过程,并分析了各种情况对地震人员疏散的影响。
结果表明,元胞自动机网格分化越精细,疏散效率越高。
在此基础上,考虑了疏散路径对疏散时间的影响。
并且改变疏散路径对疏散时间影响显著。
关键词:元胞自动机;地震疏散;疏散仿真1、介绍由于地震的不确定性和强破坏性,减少人员伤亡人数是一个很关键的问题。
为了减少人员伤亡,各国学者建立了很多人群疏散模型,比如元胞自动机,它是离散型模型,核心是元胞,分布在网格上。
每个元胞都是同步更新的,他们的空间叫做元胞空间。
通常采用圆形代表二维元胞空间。
演化规则是元宝自动机的重要组成部分,根据演化规则可以确定元胞的行进规则,从而来模拟行人的运动,并且有人提出了场地的概念,场地取决于行人对环境的感知。
随着对研究的深入,元胞自动机模型有了更多的发展,比如和社会力模型的结合。
2、元胞自动机模型介绍元胞自动机是由元胞空间组成的,这个空间被一些很有规则的网格分割成一系列的元胞,每个元胞都是离散的,他们的演化规则也是不定的,根据这些演化规则,元胞可以每时每刻更新自己离散的状态,经过这一系列更新自己的过程,元胞自动机就可以完美地模拟行人模拟。
和一般意义上的动力模型不一样,CA将物理方程替换成为了演化规则。
很多软件都可以用来模拟元胞自动机,比如MatLab和Swarm。
Matlab软件可以做很多,,在行人模拟和图形交互方面都有很大的作用。
人们可以用Matlab建立元胞自动机模型,用来模拟地震人群疏散,并且还可以设计界面。
Maltab主要由矩阵构成,可以以此进行演化规则的定义,还可以用函数来定义一些障碍物或者行人之间的碰撞,这导致Matlab可以很好地用来进行仿真模拟,用来编写元胞自动机非常合适。
元胞自动机也有很多种类型,比如离散型连续型,离散与连续混合型,宏观型,微观型等等。
本论文用到的元胞自动机添加了地震力的作用,是一次很突破的操作。
元胞自动机土地利用预测原理土地利用预测是指根据过去的土地利用模式和一定的规律,通过建立数学模型来预测未来一定时期内的土地利用情况。
而元胞自动机则是一种模拟复杂系统行为的数学模型,它由许多细胞(cell)组成,每个细胞都具有一定的状态,并与周围的细胞相互作用。
元胞自动机模型中的每个细胞都可以表示一个地块,而细胞的状态可以表示该地块的土地利用类型,如农田、林地、建设用地等。
元胞自动机模型中的状态转换规则可以通过观察过去的土地利用模式和一定的规律来确定。
土地利用预测的基本原理是通过分析过去的土地利用模式和一定的规律,建立元胞自动机模型,并根据模型中的状态转换规则来预测未来一定时期内的土地利用情况。
预测的准确性取决于模型中的状态转换规则的准确性和模型中的参数的确定。
元胞自动机模型的状态转换规则可以通过多种方法确定,其中一种常用的方法是基于邻居细胞的状态。
例如,对于一个细胞来说,如果周围的细胞主要是农田,则该细胞很可能也是农田;如果周围的细胞主要是建设用地,则该细胞很可能也是建设用地。
通过观察过去的土地利用模式,我们可以统计不同类型的邻居细胞对当前细胞状态的影响,并据此确定状态转换规则。
除了邻居细胞的状态,元胞自动机模型的状态转换规则还可以考虑其他因素的影响,如地形、气候、经济发展等。
这些因素可以通过引入模型中的参数来表示,并根据观察数据和专家知识来确定。
土地利用预测可以应用于城市规划、环境保护、农业发展等领域。
例如,在城市规划中,可以利用土地利用预测模型来预测未来一定时期内不同类型的土地利用需求,从而指导城市的用地规划和土地资源的合理利用;在环境保护中,可以利用土地利用预测模型来评估不同土地利用类型对环境的影响,从而制定相应的环境保护措施;在农业发展中,可以利用土地利用预测模型来预测不同类型的农田需求,从而指导农业生产的布局和农田资源的合理配置。
元胞自动机土地利用预测原理是一种基于过去土地利用模式和一定规律的预测方法。
元胞自动机理论及应用研究元胞自动机(Cellular Automata,CA)是一种非线性动力学系统,具有自组织性、复杂性、确定性和非周期性等特点,是一种理论模型和计算工具。
元胞自动机在计算机科学、复杂系统、物理学、生物学、社会科学等领域有广泛的应用。
本文主要介绍元胞自动机的理论和应用研究。
一、元胞自动机理论1. 基本概念元胞自动机由四个基本概念组成:元胞、状态、邻居关系和规则。
元胞是指空间中的基本单元。
例如,平面上的元胞可以是正方形、三角形或六边形等。
状态是指元胞的属性或状态。
例如,元胞可以是黑色或白色、数字或字符等。
邻居关系是指元胞之间的关系。
例如,元胞可以是相邻的八个元胞或十二个元胞等。
规则是指元胞状态的演化规律。
例如,元胞的下一个状态是由周围邻居状态决定的。
2. 基本性质元胞自动机具有自组织性、复杂性、确定性和非周期性等基本性质。
自组织性是指元胞之间的相互作用会产生自组织现象。
例如,一个简单的生命游戏可以产生复杂的图案。
复杂性是指元胞自动机具有大系统行为和小元胞作用的双重特点。
确定性是指元胞的下一个状态是唯一的,由周围邻居状态决定。
非周期性是指元胞自动机的状态不会出现重复的周期现象。
3. 分类和性质元胞自动机可以分为元胞空间和时间离散的离散元胞自动机和元胞空间和时间连续的连续元胞自动机。
离散元胞自动机是指元胞的状态只能取离散值,例如0或1。
连续元胞自动机是指元胞的状态可以取连续值,例如实数值或向量值。
离散元胞自动机可以模拟离散或离散化的现象,例如生命游戏、布朗运动、数字媒体处理等。
连续元胞自动机可以模拟连续或微观现象,例如物理学、流体力学、化学反应等。
二、元胞自动机应用1. 生命游戏生命游戏是一个简单的元胞自动机模型,由英国数学家康威于1970年提出。
生命游戏的元胞是一个二维的正方形,状态是细胞生死状态。
一个细胞可以有两个状态:存活或死亡。
规则是由细胞的状态和邻居的状态决定。
生命游戏的规则是简单的,细胞的下一个状态由周围邻居状态决定。
第29卷第3期 咸 宁 学 院 学 报 Vo.l29,No.3 2009年6月 Journal of X ianni n g Universit y Jun.2009文章编号:1006-5342(2009)03-0103-04地理元胞自动机研究综述*柯新利1,2,边馥苓2(1.咸宁学院 资源与环境科学学院,湖北 咸宁 437100;2.武汉大学 空间信息与数字工程研究中心,湖北 武汉 430079)摘 要:从地理元胞自动机的应用范围、地理元胞自动机转换规则的获取、地理元胞自动机空间划分、元胞自动机与G IS的集成等方面回顾了地理元胞自动机模型的研究,对地理元胞自动机模型研究的发展趋势进行了分析,认为地理元胞自动机模型研究在以下几个方面需要进一步深入:(1)应用范围应进一步扩大;(2)在确定地理元胞自动机的转换规则时应综合考虑自然因素和社会经济因素;(3)应加强地理元胞自动机与多智能体系统的集成研究;(4)应加强对地理元胞自动机的尺度划分及尺度效应的研究;(5)应进一步深化地理元胞自动机与G IS的集成研究。
关键词:元胞自动机;地理模拟;研究综述中图分类号:F301 文献标识码:A0 引 言元胞自动机(Ce ll u l a r Au t om ata,CA)具有强大的空间运算能力,常用于自组织系统演变过程的研究。
它是一种时间、空间、状态都离散,空间相互作用和时间因果关系都为局部的网格动力学模型,具有模拟复杂系统时空演化过程的能力[1]。
与传统的基于方程式的地理学模型相比,元胞自动机模型具有较好的时空动态性,可以模拟非线性复杂系统的突现、混沌、进化等特征,是模拟生态、环境、自然灾害等多种高度复杂的地理现象的有力工具。
很多地理学家利用元胞自动机对各种复杂的地理现象进行了模拟研究,取得了许多有意义的成果。
因此,从地理空间系统的模拟来看,元胞自动机模型的研究和应用提供了一种从地理系统的微观出发、将自然与人文统一的地理模拟系统的新视角和新途径。
基于元胞自动机的区域灾害后果演化模型研究的开题报告一、选题背景近年来,我国地质灾害频繁发生,对人民生命财产造成了巨大的损失。
传统的区域灾害后果评估方法主要基于统计学的定量分析,但无法考虑灾害过程中人员、物资等的动态变化,因此在真实情况下存在较大局限。
随着数值模拟技术的不断发展,基于元胞自动机的区域灾害后果演化模型逐渐成为一种研究热点。
二、研究目的和意义本文旨在研究基于元胞自动机的区域灾害后果演化模型,探寻其在地质灾害预警和应急管理方面的应用前景。
通过对元胞自动机进行分析和建模,可以更加真实地描绘地质灾害的演化过程,有助于对灾害发生及其后果进行快速、准确的评估和预测,同时为应急管理提供科学依据和决策支持。
三、研究内容和技术路线本文的主要研究内容包括以下几个方面:1. 分析地质灾害的基本特征和演化规律,确定元胞自动机模型的基本参数和状态转移规则。
2. 基于GIS技术构建区域地质灾害的空间分布模型,将区域地质灾害数据转换为元胞状态参数,实现元胞自动机模型的初始化。
3. 建立元胞自动机模型,利用该模型进行区域灾害后果的演化模拟和预测,并对灾害后果进行统计分析和评估。
4. 基于模型预测结果,制定相应的应急管理方案,提供决策支持。
技术路线如下:1. 收集区域地质灾害数据,确定模型的基本参数和状态转移规则。
2. 基于ArcGIS软件,利用空间分析功能构建区域地质灾害的空间分布模型。
3. 利用Matlab实现元胞自动机模型的建立和仿真模拟。
4. 分析模拟结果,评估灾害后果,并制定应急管理方案。
四、拟解决的关键技术1. 元胞自动机模型的建立和状态转移规则的确定。
2. 区域地质灾害数据的获取和空间分布模型的构建。
3. 灾害后果评估和应急管理方案的制定。
五、存在的问题和解决方案本文研究的存在以下问题:1. 模型的参数和状态转移规则的确定需要大量的实验和思考。
解决方案:参考现有研究并进行合理的改进,进行拟合和验证。
2. 区域地质灾害数据的获取存在一定的难度和不确定性。
元胞自动机的研究现状及进展摘要:元胞自动机是一种利用简单编码与仿细胞繁殖机制的非数值算法空间分析模式,可以说是一种动态模型,也可以说是一种算法。
它可以演示出许多纷繁复杂的行为。
元胞自动机近年来引起了研究者们的追捧,元胞自动机算法由于其优点已成为目前世界上备受关注的算法之一。
本文综述了元胞自动机的研究进展,相关研究理论方法及其在不同领域的广泛应用。
关键词:元胞自动机MATLAB实现相关理论方法元胞自动机的应用1.引言元胞自动机(cellular automaton)简称CA,也有人译为细胞自动机、点格自动机、分子自动机或格子气自动机。
不同的领域翻译出来的名称都带有各自领域的特色。
元胞自动机可以说是由许许多多网格组成的,每一个网格中的一个单元就代表着一个元胞,而这些元胞遵循同样的转换规则,所有的元胞进行同步转换,同步更新。
大量元胞通过彼此之间的相互作用,形成动态系统,进行复杂的演化状态。
所以我们简单的说元胞自动机模型就是在一定的转换规则下的动态系统。
本文主要讲到元胞自动机的研究进展,相关研究理论方法及其的应用。
2.元胞自动机的研究及其组成元胞自动机的起源需要追溯到上世纪40年代,计算机之父-----约翰·冯·诺依曼(John Von Neumann)在设计可以自我进行复制的自动机时,他参照了生物体细胞的自我繁殖机制,提出来元胞自动机的概念及计算机模型。
20世纪70年代,Conway 的“生命”游戏引发了元胞自动机的研究热潮。
在此期间,人们发现了元胞自动机的自组织机制。
在众多研究者的努力下,到目前随着元胞自动机及其相关的研究不断深入,从简单到复杂,从一维元胞自动机到二维、三维元胞自动机,从计算机对一定规则的游戏的实现,到现实生活中实例的模拟,元胞自动机为实际问题的分析研究提供了很好的工具。
元胞自动机是由元胞,元胞空间,邻居及转换规则组成。
其中最基本的单位也就是元胞,元胞位于一维,二维及多维的网格点上,元胞所分布的网格点的集合就成为元胞空间。
元胞自动机的研究及模型的建立的开题报告一、选题背景在现代科技的发展中,元胞自动机(Cellular Automaton, CA)是一项十分重要的科学研究领域。
元胞自动机是指由格子上的“元胞”组成的自动机,每个元胞的状态随时间改变,由元胞的邻居决定。
元胞自动机领域的研究,不仅可以帮助我们更好地理解自然现象,例如混沌、生命遗传、流体力学等,而且也可以应用于社会现象、经济学、物理学等领域。
目前,元胞自动机最常见的应用之一是建立模型来预测自然灾害、交通流、环境污染等实际问题的发生和传播机理,并提出有效的解决方案。
此外,元胞自动机还可以被用于设计新型的计算机编程语言和计算方法,解决算法问题,提高计算效率。
二、选题意义元胞自动机的研究对于人类的科学发展以及生产生活具有重要的意义和价值。
1.深入研究和理解自然现象。
元胞自动机可以建立物理、生物、化学等领域的模型,可以帮助科学家们更好地理解自然现象的本质。
2.应用于实际问题的解决。
通过元胞自动机的研究,可以建立相应的模型预测自然灾害、交通流、环境污染等问题的发生和传播机理,并提出解决方案。
3.推动科技发展。
元胞自动机不仅可以用于实际问题的解决,而且也可以被用于设计新型的计算机编程语言和计算方法,解决算法问题,提高计算效率。
三、研究目标和计划本次研究旨在深入探讨元胞自动机的研究和应用,主要包括以下目标和计划:1.了解元胞自动机的研究背景和发展历程,掌握其基本概念、理论模型和计算方法。
2.探讨元胞自动机的应用领域,包括自然灾害预测、交通流、环境污染等,总结国内外研究现状,提出值得研究的问题。
3.基于元胞自动机理论,建立相应的模型,探索模型的特点和规律,并应用于实际问题的研究。
4.比较不同元胞自动机模型的优缺点,提出相应的改进方法,完善相应的计算方法。
5.总结研究成果,撰写论文并进行论文答辩。
四、研究方法和技术路线在研究元胞自动机理论的同时,需要运用计算机编程技术来建立模型和进行模拟,探索模型的特点、演化规律和应用场景。
元胞自动机模型在生态系统模拟中的应用分析随着生态环境问题的日益突出,生态系统的建模和仿真已经成为一个热点研究领域。
元胞自动机模型作为一种基于离散事件的动态模拟方法,在生态系统模拟中具有广泛的应用。
一、元胞自动机模型的基本思想及应用元胞自动机模型是由美国数学家约翰·冯·诺伊曼首先提出的。
其基本思想是将空间离散化为由若干个元胞组成的均匀网格,每个元胞代表一个小区域,其状态可以随时间变化而改变。
元胞内的不同状态随时间的演化受到周围相邻元胞状态的影响。
元胞自动机模型被广泛应用于复杂动态系统的模拟,例如自然生态系统、城市交通系统、分子生物学系统等等。
在生态系统模拟中,元胞自动机模型被用来模拟生态系统中各种个体群体的行为和相互作用,如种群的增长、迁徙和遗传变异等。
二、生态系统模拟中元胞自动机的应用1. 生态链模拟生态链被定义为一个完整的生命链条,由生物体的消耗、能量转移和营养循环组成。
元胞自动机模型可以用来模拟和分析生态链的演化,探索其内在规律。
例如,可以使用元胞自动机模型来模拟生态链中的食物链。
在模型中,每个元胞代表一个生物个体,可以进行自我复制、消耗食物和死亡等操作。
不同元胞之间通过食物链相连,猎物可以转化为食肉者的能量,从而驱动生态系统的演化过程。
2. 生态环境模拟生态环境模拟是指模拟生态系统中各种自然环境变量的演化,如温度、湿度、土壤肥力等。
元胞自动机模型可以用来模拟这些环境变量的影响,从而更加准确地预测生态系统的演化趋势。
例如,可以使用元胞自动机模型来模拟森林生态系统。
在模型中,每个元胞代表一个小区域,其状态可以代表该区域的树林生长状况。
通过模拟自然环境变量的演化,如温度和降雨量等,可以探究森林生态系统中树木种类和数量的分布规律。
3. 生物种群分布模拟生物种群分布模拟是指模拟生态系统中各种生物种群的分布情况,如物种多样性、种群密度和分布区域等。
元胞自动机模型可以用来模拟不同生物物种的生态位,从而预测其在不同生态环境中的分布情况。
元胞自动机模型在实际问题中的应用与研究元胞自动机模型是模拟自然系统和人类行为的一种工具。
它的主要特点是简单易懂,便于处理复杂系统的演变和交互。
因此,在各个领域中都应用了元胞自动机模型,包括地质学、物理学、生物学、社会学等。
下面将讨论元胞自动机模型在实际问题中的应用与研究。
地质学元胞自动机模型在地质学中的应用主要是研究岩石形成、地震产生、地表变化等。
其中,岩石形成被认为是一个非常重要的问题。
岩石是由矿物质组成,并在地球的内部或表面形成。
元胞自动机模型可以模拟岩石形成的过程,从而为地质学家提供了一个研究岩石形成的工具。
物理学元胞自动机模型在物理学中的应用主要是研究物理系统的动态行为。
例如,元胞自动机模型可以模拟太阳系的行星运动、大气环流、物理场的自发对称性破缺等。
这些研究对于理解自然系统的动态行为非常重要。
生物学元胞自动机模型在生物学中的应用主要是研究生物体内的元胞和分子的行为。
例如,元胞自动机模型可以模拟细胞生长、细胞分裂、蛋白质合成等。
这些模拟有助于理解生物系统的生命活动,以及解决一些生物学问题。
社会学元胞自动机模型在社会学中的应用主要是研究群体行为,例如城市人口分布、交通拥堵问题、经济贸易等。
元胞自动机模型可以模拟人群的行为、城市的发展、交通流的变化等,从而预测未来的社会变化趋势,并提供解决方案。
结论总之,元胞自动机模型是一种非常有用的模型,可以模拟复杂系统的行为和相互作用。
它已被广泛应用于地质学、物理学、生物学和社会学等领域,并取得了许多重要的成果。
然而,元胞自动机模型也存在一些限制,例如对非线性现象的处理不够准确。
因此,未来应该继续深入研究、改进和完善元胞自动机模型,提高它的适用性和预测能力,从而为我们更好地了解自然与社会供给更多的知识支持。
基于元胞自动机的城市增长模型的研究进展
孟小前
【期刊名称】《天中学刊》
【年(卷),期】2010(025)002
【摘要】目前,城市元胞自动机模型的研究热点主要集中在如何获得更好的数据支持和转换规则的寻找上.文章介绍了元胞自动机的特点和研究发展过程,总结了基于元胞自动机的城市增长模型的建立方法和应用效果,结果表明元胞自动机在城市增长领域有很强的适应性.
【总页数】5页(P22-26)
【作者】孟小前
【作者单位】青海师范大学,生命与地理科学学院,青海,西宁,810008
【正文语种】中文
【中图分类】F301.24
【相关文献】
1.城市经济增长的文献综述r——基于经济增长模型和经济增长影响因素视角 [J], 李晓娜
2.城市元胞自动机研究进展 [J], 杨陈照
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4.元胞自动机城市增长模型的空间尺度特征分析 [J], 尹长林;张鸿辉;游胜景;陈光
辉;刘勤志
5.基于元胞自动机模型的城市空间变化模拟研究进展 [J], 柯长青;欧阳晓莹
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元胞自动机模型在城市交通模拟中的应用研究随着城市化进程的不断推进,城市交通问题越来越突出。
如何在城市交通管理中提高效率,减少拥堵并保证交通安全成为了城市管理者亟待解决的问题之一。
而元胞自动机(Cellular Automata, CA)模型作为一种模拟复杂系统运行的方法,逐渐被应用于城市交通建模中。
一、元胞自动机模型的基本原理元胞自动机模型最早由美国物理学家冯·诺依曼(John von Neumann)和斯坦·乌利恩贡献提出。
元胞自动机模型主要由四个元素组成:网格、状态、邻接规则和更新规则。
网格是元胞自动机模型的基本单元,可以理解为一个规则的二维网格图。
每个元胞本身都有一个状态,可以是数字或字母等。
邻接规则主要指的是元胞之间的相邻关系,通常有周围八个元胞和周围四个元胞两种情形。
更新规则则是元胞自动机模型的核心部分,它规定了如何根据当前状态和邻接状态来更新每个元胞的状态。
根据不同的应用场景,更新规则也不同。
二、元胞自动机模型在城市交通模拟中的应用元胞自动机模型在城市交通模拟中的应用非常多,主要有以下几个方面:1. 路网建模元胞自动机模型可以将道路网络看作一个网格图,通过规定每个元胞的状态,可以模拟道路上车流量和拥堵情况。
在此基础上,可以进行交通流调度等规划工作,为城市交通管理提供依据。
2. 车辆行驶模拟元胞自动机模型可以描述车辆行驶的轨迹和速度等信息。
通过规定道路上每个元胞的状态,可以模拟车辆的行走和变道等行为,从而实现对交通流量的控制和调度。
3. 交通事故模拟元胞自动机模型可以模拟交通事故的发生和扩散,从而提供救援、疏散等应急措施。
同时,还可以通过模拟交通事故对交通流量产生的影响,更加精准地进行交通管理。
4. 交通信号优化元胞自动机模型可以模拟城市交通信号系统的运行,通过优化信号的开关时间来改善拥堵问题。
通过模拟实际交通流量,可以提供更加精准的信号控制策略,减少交通拥堵时间。