管系统仿真与GPSSJAVA

智能交通管理系统仿真实验报告一、引言随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增长，交通拥堵、交通事故等问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。

为了有效地解决这些问题，提高交通系统的运行效率和安全性，智能交通管理系统应运而生。

智能交通管理系统是将先进的信息技术、通信技术、控制技术等应用于交通领域，实现对交通流量、路况等信息的实时监测和分析，并通过优化交通信号控制、引导交通流量等手段，提高交通系统的整体性能。

本次实验旨在通过对智能交通管理系统的仿真研究，深入了解其工作原理和性能特点，为实际交通管理提供理论依据和技术支持。

二、实验目的1、熟悉智能交通管理系统的组成结构和工作原理。

2、掌握智能交通仿真软件的使用方法。

3、研究不同交通流量和路况下智能交通管理系统的性能表现。

4、分析智能交通管理系统对交通拥堵和交通事故的缓解效果。

三、实验设备与环境1、计算机：配置较高的台式计算机或笔记本电脑。

2、智能交通仿真软件：选用了具体软件名称仿真软件，该软件具有强大的交通建模和仿真功能，能够模拟各种交通场景和交通管理策略。

3、操作系统：Windows 10 操作系统。

四、实验原理智能交通管理系统主要由交通信息采集子系统、交通信息处理与分析子系统、交通信号控制子系统、交通诱导子系统等组成。

交通信息采集子系统通过各种传感器和监测设备，实时采集交通流量、车速、路况等信息；交通信息处理与分析子系统对采集到的信息进行处理和分析，提取有用的交通参数和特征；交通信号控制子系统根据交通流量和路况信息，优化交通信号控制方案，提高道路通行能力；交通诱导子系统通过可变信息标志、导航系统等，为出行者提供实时的交通信息和出行建议，引导交通流量合理分布。

智能交通仿真软件通过建立交通模型，模拟交通系统的运行过程，从而对智能交通管理系统的性能进行评估和优化。

在仿真过程中，可以设置不同的交通流量、路况、交通信号控制策略等参数，观察交通系统的运行状况和性能指标的变化。

弯管仿真系统零件设计模块的实现蔡东海;屠立群【摘要】在对管料零件成形过程分析的基础上,提出了基于空间定位的管料零件设计方法和基于OpenCASCADE的零件实现,并应用于基于OpenCASCADE的弯管仿真系统,实现其零件设计模块功能.通过实例验证,该设计方法及实现能很好地完成管料零件的设计.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2014(032)003【总页数】3页(P19-21)【关键词】仿真系统;管料零件;弯管;设计模块【作者】蔡东海;屠立群【作者单位】特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室(浙江工业大学),浙江杭州310014;特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室(浙江工业大学),浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】N945.23弯管加工过程中，已成形的和正在成形的管料将产生大范围的运动，其运动轨迹复杂，容易发生相互干涉碰撞，影响弯管加工。

为降低或消除弯管加工过程中的碰撞干涉危险而开发的基于OpenCASCADE的弯管仿真系统［1-4］主要有5大模块组成:参数设置、零件设计、CAD动态仿真、CAE仿真和结果显示。

其中零件设计模块用以实现管料零件的设计，主要包括零件参数输入、管料零件图像生成、零件自干涉检测等功能。

文章在对管料零件成形过程分析的基础上，提出了基于空间定位的管料零件设计方法和基于OpenCASCADE的零件实现，并应用于弯管仿真系统，实现其零件设计模块功能。

1 管料零件的成形过程弯管机床属于三坐标点位控制系统，通过控制3个坐标轴(Y轴、B轴和C轴)的运动来实现管料零件的成形，如图1所示［5-7］。

在管料零件的成形过程中，已成形的和正在成形的管料将发生大范围运动，存在与机床、模具和夹具以及工作地面、厂房等发生碰撞干涉的危险。

成形后的管料零件可以分解为多个段［8］，每段包括3个参数:Y为当前段直线部分距离，通过Y轴进给实现;B为当前段与上一段的空间旋转角度值，通过B轴旋转实现;C为当前段弯曲部分的角度值，通过C轴旋转实现。

离散事件动态系统建模与仿真技术研究离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，DEDS）是一种用来描述离散事件的数学模型，其在集成电路设计、制造业、物流管理、网络通信等领域中得到了广泛应用。

离散事件动态系统建模和仿真技术是研究这一领域的关键问题之一。

I. 离散事件动态系统简介离散事件动态系统是一种将时间分为离散事件的模型，该模型针对每个事件进行计算，以决定模型的下一个状态。

每个事件的时间戳都是不同的，一次模拟可以包含大量的事件，事件之间可能会有多种关系，这是离散事件模拟的特点。

常见的离散事件动态系统包括排队系统、自动控制系统、网络系统、供应链系统、交通系统等，可以应用于机器人系统、智能交通、虚拟现实等领域。

II. 离散事件动态系统建模离散事件动态系统的建模是指将动态的系统描述成一个离散事件模型的过程，常用的建模框架包括Petri网、DEVS和CTPN等。

Petri网是描述离散事件模型的一种图形化建模语言，其由Petri网元素和变迁组成。

当一个Petri网达到一个使变迁操作成为可能的状态时，变迁将被激活。

Petri网允许对分布式系统进行实时分析和检验，并允许通过变形分析系统行为的改变。

DEVS是离散事件系统建模技术的一种形式化表达，其通过定义系统组件之间的输入输出以及它们之间的转移逻辑来描述系统行为。

DEVS模型一般包含四个部分，输入信号、状态、事件响应函数和状态转移函数。

CTPN是一种图形化建模语言，它通过两个主要元素，控制流程和时间约束，来建模系统的动态行为。

控制流程用于表示系统中的活动和控制流，时间约束表示活动之间的时间上限和下限。

III. 离散事件动态系统仿真离散事件动态系统仿真技术是为了模拟离散事件系统的行为，以便分析和预测其性能。

通常，离散事件动态系统仿真需要从实际系统的模型出发，将系统的模型转换成计算机程序，利用程序模拟实际系统不同的状态和事件，并通过这些状态和事件来推断系统的行为。

利用GPS技术进行地下管道定位方法研究随着城市的发展，地下管道已成为城市建设中不可或缺的一部分，负责着城市供气、供水、供电等基础设施的建设和维护。

然而，由于地下管道安装的深度和长度大，且很少有明显的标志，常常会出现管道位置不清、被误破坏等问题，给城市建设甚至人民生活带来极大的不便。

因此，地下管道的准确位置定位迫在眉睫。

目前，GPS定位技术成为了地下管道定位的一种有效方法。

一、GPS技术简介GPS技术是全球定位系统（Global Positioning System）的缩写，它采用天基导航技术，利用卫星信号定位物体的位置。

GPS技术于1978年开发成功，最初用于军事用途，直到1990年代末才逐渐普及到民用领域。

用于地下管道定位的GPS技术主要实现方式是通过GPS接收器获取卫星信号，利用三角定位原理确定接收器的位置，从而推算出地下管道的位置坐标。

此外，还可以利用反射型GPS技术，通过地下管道材料反射的卫星信号计算出地下管道的位置。

二、地下管道GPS定位方法1. 前期准备进行GPS定位前，需要进行一系列前期准备工作：（1）了解管道性质：在进行GPS定位前，需要了解地下管道的类型、材质、管径、安装深度、长度等信息。

（2）选用适宜GPS接收器：GPS接收器的选用，需要考虑其灵敏度、定位精度、电量、重量等因素。

（3）选定工作区域：在选定工作区域前，需要进行现场勘察，观察地表情况，确定GPS接收器的安置点。

2. GPS定位实施过程（1）GPS接收器安置：按照先前勘察的位置，选择合适的高地，悬挂GPS接收器，保证接收器的视野良好。

（2）GPS接收器工作设置：将GPS接收器调整至合适工作模式，开启记录模式，开始记录接收信号。

（3）GPS接收器数据处理：在记录数据后，将数据导入计算机，进行数据处理。

（4）坐标计算：通过计算机软件，利用三角定位原理，计算出管道的坐标位置。

（5）地质勘测：对计算出的管道坐标，进行现场地质勘测，确定具体位置。

管道仿真系统模拟仿真可以通过管道基础数据建立该管道的数字模型，利用数字模型可以进行管道各种水力模拟仿真，掌握管道运行的水力规律，通过第三方界面组态软件跟数字模型的实时数据交互，可以建立操作员培训系统，实现对员工的操作培训及考核。

SPS水力仿真软件涉及油、气、水等领域，在管道仿真软件的研发和应用方面是全球公认的领跑者，已具有近40年的仿真工程经验，在中国乃至世界范围内，SPS仿真软件已近乎成为水力仿真领域的行业标准。

在世界各地的许多工程建设公司和管道运营公司，SPS仿真系统已得到了广泛应用，在60多个国家中拥有近700个用户。

SPS仿真软件家族主要由以下5个模块组成：离线仿真器Simulator、培训器Trainer、预测器Predictor、在线仿真模块Statefinder和泄漏检测模块Leakfinder，其中，Statefinder、Leakfinder和Predictor是SPS软件的在线产品，其运行需要SCADA系统实时数据的支持。

各个软件模块的相互关系详见下图：1. SimulatorSimulator（仿真器）是一种先进的瞬态流体仿真应用程序，用于模拟管道中天然气或（批量）液体的动态流动。

仿真器可以模拟任何在役的或规划设计中的管道，可对正常或非正常条件下，诸如管路破裂、设备故障或其它异常工况，以及各种不同控制策略的结果作出预测。

仿真器模拟设备运行状态，计算管道中的流量、压力、密度及温度等工艺参数，并随仿真计算的进程，在屏幕上相对于时间或距离以报表或图形的方式交互显示设备和管路参数。

仿真的结果可用于打印和绘图。

2. TrainerTrainer建立在SPS高保真水力学仿真精确性的基础上，为管道调度人员提供了一个完全模拟SCADA系统操作的环境。

它是一套离线系统，就如同飞行员培训系统一样，Trainer提供了完全仿真的SCADA环境。

它可以真实地模拟管道中流体的动态工况和管道中设备的运行，操作员会感觉如同在操作真正的管道。

系统仿真技术的介绍（第一章）（一）什么是系统仿真系统仿真技术在国内还是一个新事物,大家不难发现,在5年或者10年前,很少会有人谈到仿真技术,学校也没有这门课程,在网络上搜索,相关的资料也是很少。

可是近2~3年,仿真逐步在国内高校内发展起来,也逐渐在一些世界级的大企业、国家重点单位得到了应用，出现了一部分基于仿真的咨询机构，并且一度海外风险投资基金也欲介入这个潜在的市场。

现在国内在物流、供应链、工业工程等相关的网站、论坛上都能找到系统仿真的踪迹，并且也出现了一些比较有名的仿真论坛，主要有itpub的供应链仿真论坛，道于仿真论坛，还有各大仿真软件公司或者代理开设的专门的讨论区，技术支持区，人气也相当火。

姑且不论我们国内论坛的人气旺盛和实际上仿真技术应用比较低靡的巨大反差，至少也可以说这是一个良好的开端。

系统仿真是工业工程中系统工程的一个小分支,在国外已经有50多年的历史[1955，K.D. Tocher]。

尤其在美国,仿真研究已经广泛应用于企业应用，主要被应用于通讯、制造、服务、卫生、物流和军事等，为这些行业的发展提供了巨大的推动作用。

仿真和虚拟现实，有本质的区别，我们经常听到仿真枪，仿真玩具，还有比如工程仿真软件，这些都是和虚拟现实相关的可视化的设计而已。

美国的仿真著名学者Jerry Banks对系统仿真的定义是：“仿真就是实时地对现实世界的流程和系统的运作进行模拟,仿真包含人为地产生系统的“历史”，并通过观察这些“历史”数据来获得它所代表的现实系统的运作的推断。

仿真是解决很多现实世界问题不可获缺的解决工具。

仿真被用来描述和分析系统的行为，提出关于现实系统的what-if的问题，并帮助现实系统的设计。

现存的系统和概念中的系统都可以用仿真来模拟。

”采用系统仿真的方法和传统方法的区别在于仿真属于预测性技术，在不影响实际系统的情况下通过有目的的选取研究的对象，确定研究范围，抽象系统的本质进行一系列策略和参数的模拟。

综合评价方法分类及研究进展陈衍泰,陈国宏,李美娟(福州大学管理学院,福州350002)摘要:将各学科领域的综合评价方法归纳、分类,讨论了各类方法的基本原理、优缺点及适用领域,并论述了综合评价方法研究的新进展.指出目前综合评价存在的突出问题:多方法评价结论的非一致性问题;方法针对性不强;理论研究与实际应用的脱节问题.针对三个问题,提出 基于方法集的组合评价 的新思路,以探索建立一个支持一致性的I3DSS.关键词:综合评价;方法分类;研究趋势中图分类号:O212.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9807(2004)02-0069-110 引 言综合评价是指对多属性体系结构描述的对象系统做出全局性、整体性的评价[1].目前对评价问题的研究大致可以分为两类:一类是对评价指标体系的研究;另一类是对综合评价方法的研究.后者是评价研究领域中最重要且最具研究前景的研究方向,因为前者是解决(某类)个性问题,后者则针对评价中的共性问题.评价方法的科学性是客观评价的基础,因此对综合评价方法的研究具有广泛的意义.综合评价面临的常常是复杂系统,正确评价难度甚大,在评价方法方面有许多理论问题和实践问题尚待解决,因而具研究前景.综合评价方法研究吸引理论工作者在该领域开展了大量的研究,用于综合评价的方法很多,但由于各种方法出发点不同,解决问题的思路不同,适用对象不同,又各有优缺点,以至人们遇到综合评价问题时不知该选择哪一种方法,也不知评价结果是否可靠.基于这种现状,本文试图根据不同方法的思路、特征、优缺点及适用范围对目前常用评价方法进行分类,探讨综合评价方法研究的新进展,并根据目前综合评价方法在应用中存在的问题,提出改进综合评价方法的思路.综合评价方面的学术论文,一般刊于管理类的综合性期刊.国际性的综合期刊,如Manage ment Science,Decision Sciences,Euro pean J ournal o f Operational Research,Journal o f S stems Science and S stem Engineering,O perations Research等.专业性的期刊包括Fuzz Sets and S stems,Artificial Intelli gence,International Journal o f Project Management 等.国内期刊,包括 管理科学学报 、 管理工程学报 、 系统工程理论与实践 、 数量经济技术经济研究 等.国内的研究与国际上的研究进展相比,多属跟踪研究和具体性、经验性的总结.1 常用综合评价方法分类目前,常用的评价方法大致可分为9大类(按学科分类的单一的综合评价方法).现归纳如表1所示.第7卷第2期2004年4月 管 理 科 学 学 报JOURNAL OF MANAGE MENT SCIENCES IN CHINAVol.7No.2Apr.2004收稿日期:2002-06-23;修订日期:2004-01-08.基金项目:国家自然科学基金资助项目(70171026).作者简介:陈衍泰(1979 ),男,福建三明人,硕士生.表1 常用的综合评价方法比较与汇总Table1 Comparison and summarizi ng table of commonl y used co mprehensi ve evaluation methods方法类别方法名称方法描述优 点缺 点适用对象1 定性评价方法专家会议法组织专家面对面交流,通过讨论形成评价结果Delphi法征询专家,用信件背靠背评价、汇总、收敛操作简单,可以利用专家的知识,结论易于使用主观性比较强,多人评价时结论难收敛战略层次的决策分析对象,不能或难以量化的大系统,简单的小系统2 技术经济分析方法经济分析法通过价值分析、成本效益分析、价值功能分析,采用NPV、IRR、T等指标技术评价法通过可行性分析、可靠性评价等方法的含义明确,可比性强建立模型比较困难,只适用评价因素少的对象大中型投资与建设项目,企业设备更新与新产品开发效益等评价3 多属性决策方法(MOD M)多属性和多目标决策方法(MOD M)[2]通过化多为少、分层序列、直接求非劣解、重排次序法来排序与评价对评价对象描述比较精确,可以处理多决策者、多指标、动态的对象刚性的评价,无法涉及有模糊因素的对象优化系统的评价与决策[3,4],应用领域广泛4 运筹学方法(狭义)数据包络分析模型(C2R、C2GS2等)以相对效率为基础,按多指标投入和多指标产出,对同类型单位相对有效性进行评价,是基于一组标准来确定相对有效生产前沿面可以评价多输入多输出的大系统,并可用 窗口 技术找出单元薄弱环节加以改进只表明评价单元的相对发展指标,无法表示出实际发展水平评价经济学中生产函数的技术、规模有效性,产业的效益评价、教育部门的有效性[5~7]5 统计分析方法[8,9]主成分分析相关的经济变量间存在起着支配作用的共同因素,可以对原始变量相关矩阵内部结构研究,找出影响某个经济过程的几个不相关的综合指标来线形表示原来变量因子分析根据因素相关性大小把变量分组,使同一组内的变量相关性最大聚类分析计算对象或指标间距离,或者相似系数,进行系统聚类判别分析计算指标间距离,判断所归属的主体全面性,可比性,客观合理性因子负荷符号交替使得函数意义不明确,需要大量的统计数据,没有反映客观发展水平可以解决相关程度大的评价对象需要大量的统计数据,没有反映客观发展水平对评价对象进行分类反映各类评价对象的依赖关系,并应用于分类证券组合投资选择,地区发展水平评价主体结构的选择,经济效益综合评价6 系统工程方法评分法对评价对象划分等级、打分,再进行处理关联矩阵法确定评价对象与权重,对各替代方案有关评价项目确定价值量层次分析法针对多层次结构的系统,用相对量的比较,确定多个判断矩阵,取其特征根所对应的特征向量作为权重,最后综合出总权重,并且排序方法简单,容易操作只能用于静态评价新产品开发计划与结果,交通系统安全性评价等[10]可靠度比较高,误差小评价对象的因素不能太多(一般不多于9个)成本效益决策、资源分配次序、冲突分析等[11,12]7 模糊数学方法模糊综合评价模糊积分模糊模式识别引入隶属函数I:C [0,1],实现把人类的直觉确定为具体系数(模糊综合评价矩阵)R=[ Iij(x jh)]n m,其中,I ij(x j h)表示指标U Iij在论域上评价对象属性值的隶属度,并将约束条件量化表示,进行数学解答.可以克服传统数学方法中 唯一解 的弊端.根据不同可能性得出多个层次的问题题解,具备可扩展性,符合现代管理中 柔性管理 的思想不能解决评价指标间相关造成的信息重复问题,隶属函数、模糊相关矩阵等的确定方法有待进一步研究消费者偏好识别、决策中的专家系统、证券投资分析、银行项目贷款对象识别等[13~16],拥有广泛的应用前景70管 理 科 学 学 报 2004年4月续表1方法类别方法名称方法描述优 点缺 点适用对象8 对话式评价方法逐步法(STEM)序贯解法(SEMOP)Geoffrion法用单目标线性规划法求解问题,每进行一步,分析者把计算结果告诉决策者来评价结果.如果认为已经满意则迭代停止;否则再根据决策者意见进行修改和再计算,直到满意为止[17]人机对话的基础性思想,体现柔性化管理没有定量表示出决策者的偏好各种评价对象[18]9 智能化评价方法基于BP人工神经网络的评价模拟人脑智能化处理过程的人工神经网络技术,通过BP算法,学习或训练获取知识,并存储在神经元的权值中,通过联想把相关信息复现.能够 揣摩 提炼 评价对象本身的客观规律,进行对相同属性评价对象的评价网络具有自适应能力、可容错性,能够处理非线形、非局域性与非凸性的大型复杂系统精度不高,需要大量的训练样本等应用领域不断扩大,涉及银行贷款项目、股票价格的评估、城市发展综合水平的评价等[19,20]2 综合评价方法研究的新进展随着科学的发展,不同知识领域出现相互融合和交叉的趋势,管理科学的发展正是如此.一方面,管理科学不断引入系统科学(系统论、信息论等)以及许多技术方法(计算机技术、工程技术等)的研究成果,以全新的视觉和方法促进管理科学取得新的突破;另一方面,不同方法的综合和交叉也促进新方法和新思想的产生.综合评价方法的研究也是如此.近年来,许多学者针对综合评价问题提出新的研究思路,综合起来大致有以下几类.2.1 系统模拟与仿真评价方法是以反馈控制理论为基础,用模拟为手段的方法.引进动态时间概念,用计算机技术进行系统仿真,进而进行过程分析与评价.传统的系统仿真方法有蒙特卡罗方法、离散时间和连续时间模拟、离散事件模拟仿真等[21~24].实现的工具包括传统的计算机程序语言、GPSS语言、SLAM语言和MATLAB语言中的SIMULI NK软件包等.主要的应用领域为复杂的社会大系统,如高速公路建设、大型水利工程建设等[22].优点是可以实现动态评价,能解决高阶次、非线性等复杂特征的系统,能对数学模型很难表示的系统评价;缺点是建立模型的难度大.有关这种方法的研究正在深入之中.2.2 信息论方法目前主要应用信息熵理论评价.Shannon在信息熵广义化基础上提出,任何一个活动的信息总量是不变的,可以从客观角度测度.不少学者将其应用到综合评价领域,主要分两类:2.2.1 绝对信息熵方法设系统在生命周期内的综合信息熵为H, q i,k为第i个对象第k个时刻的概率,q i0表示该对象选择的基准.则H=- n k=1[(q i,k/q i0) ln(q i,k/q i0)]i=1,2, ,m;k=1,2, ,n(1)将不同程度地反映出投资项目各时期成功或者失败消息出现的概率,将不同方案的熵排序,可以为决策提供依据.2.2.2 相对信息熵方法对不同方案的相对重要性进行比较,得H(i)=-{nk=1(q i,k/q i0) ln(q i,k/q i0)}/ln m i=1,2, ,m;k=1,2, ,n(2)式(2)提供一个相对重要度的测度,并可以引入评价者主观判断权值,合成一个实用权值 (i),进行相关处理后,最后根据权重大小对评价方案排序.现代管理科学广泛引入系统论、信息论、控制论的成果,并且取得很好的效果.信息熵目前主要应用在宏观财税政策评价、项目生命周期投资评价等广泛领域[25,26].这种方法的优点是可以排除人为因素、风险因素等的干扰,反映评价对象的客观信息.2.3 灰色系统理论与灰色综合评价灰色系统理论是中国学者邓聚龙教授首先提出的,包括灰关联度评价方法、灰色聚类分析方法71第2期 陈衍泰等:综合评价方法分类及研究进展等[27].灰关联度评价的基本思想是根据待分析系统的各特征参量序列曲线间的几何相似或变化态势的接近程度判断其关联程度的大小.首先,确定参考数列 0={ 0(k);k=1,2, ,n}与比较数列 i={ i(k);i=1,2, ,m; k=1,2, ,n},数据归一化处理后得到标准序列X0={x0(k);k=1,2, ,n},x i={x i(k); i=1,2, ,m;k=1,2, ,n},计算评价对象多指标间的关联系数i=m in min|x0(k)-x i(k)|+ m x m x|x0(k)-x i(k)| |x0(k)-x i(k)|+ m x m x|x0(k)-x i(k)|(3)式中: (0,+ )为分辨系数, 越小则分辨系数越大.加入主观的权重a(k),得到加权关联度r i=( nk=1i(k) a(k))/n,排序.应用领域包括企业的经济效益评价、农业发展水平评估、国防竞争力测算、工程领域等[28,29].方法的优点是能够处理信息部分明确、部分不明确的灰色系统,所需的数据量不是很大,可以处理相关性大的系统;不足点在于定义时间变量几何曲线相似程度比较困难,同时应该考虑所选择的变量应该具备可比性[30].2.4 智能化方法的新发展主要是应用第五代计算机(智能计算机)的成果和人工仿真技术.包括:2.4.1 模拟人脑工作的人工神经网络技术主要是ANN算法的改进,例如采取累计误差BP算法,采用一些提高网络收敛速度的方法,引进径基函数(radial basis function)等.2.4.2 模拟生物进化的遗传算法模拟生物进化的遗传算法是建立在自然选择和遗传变异基础的迭代自适应概率性搜索算法.这里染色体是二进制字符串编码,每一编码字符串为一候选解群,这种染色体有多个,是进化对象,模拟生物进化中繁殖(reproduction)、交叉(cross_over)、突变(mutation)三种现象.在每一代中,对于某一给定问题,保持一定数目N为定值的解释P(t),经过对各个解的适合度(fitness)值f,使解群中各个解得到评价.随着智能化计算机技术的发展,这类方法应用领域不断扩大,涉及银行贷款项目、股票价格的评估、城市发展综合水平的评价等[31,32].2.5 物元分析方法与可拓评价现实世界中,决策的目标和给出的条件之间存在矛盾.通过分析矛盾,抓住主要矛盾,采取一些特殊措施,可以把矛盾转化为相容问题,加以解决.中国学者蔡文提出物元分析理论,通过分析物元结构和相互关系,找出变化和转化的规律和方法,达到解决矛盾问题的目的[33].物元分析的数学基础是可拓集合论,用关联函数表示元素和集合的可变属性,通过物元变换和可拓子集域的计算,求得给定问题的相容度,用于判断和评价.物元分析方法可以解决评价对象的指标存在不相容性和可变性的问题,应用领域包括产品质量的综合评价、企业信用等级评价、项目评估等[34,35].2.6 动态综合评价方法在现实生活中,对同一个对象评价时,随着时间的发展与数据的积累,人们拥有大量的按时间顺序排列的平面数据表序列,称为 时序立体数据表 .由时序立体数据支持的综合评价问题,参数值是动态的,定义这类评价为 动态综合评价 问题[36].其应用领域包括随时间变动指标或参数变动较大的系统.现实中,动态经济系统、管理者的绩效评价和考核、候选人的排列等问题均涉及动态评价[37,38].2.7 交互式多目标的综合评价方法在智能化的基础上进一步实现人-机交互式的对话,来解决评价的主观性与客观性的结合,评价专家知识获取,评价样本积累和决策的柔性化等问题[1].这类方法有:2.7.1 基于目标满意度的交互式评价方法人机对话中,决策者根据客观条件、主观偏好的选择构成交互评价的基础.蒋尚华、徐南荣提出用模糊数学隶属函数实现决策满意度的方法[39],这类方法解决了交互式多目标评价中关于评价人的决策基础,将人的偏好体现了出来;不足点是没有考虑评价对象本身的属性和重要度.2.7.2 基于目标实际达成度和目标满意度综合的交互式评价方法交互式多目标评价中,比较理想的方式是结72管 理 科 学 学 报 2004年4月合评价对象与实际目标的达成度和评价人主观满意度,使决策者在科学分析的基础上做出 柔性决策 与 模糊决策 .徐泽水提出在初步可行的目标理想点决策基础上,一方面根据主观偏好设定目标贴近值 (0),并给出权重W(w1,w2, ,w i),来求解满意度向量U(0)、X(0)等;另一方面根据实际条件,分别调整部分目标的最低满意度和最低目标贴近度 (k),求出新的U(k)、X(k)等,直到决策结束[40].这种方法有效提高主客观同时兼顾的决策精度和效率,体现当代管理科学性与人本性结合的特征,使决策真正实现人机结合,是综合评价研究的一个发展趋势.2.8 交合分析法交合分析法(conjo int analysis,CA)的基本假设是人们做购买决策时基于对几个属性组合构成的产品的总体评价,而不是单独对一个属性进行评价.CA有两个基本方法:一是一次对两个属性组合概念进行权衡的权衡法(trade_off);二是一次对多属性组合成的产品概念进行权衡的全景法(full profile).朱祖平研究了顾客或潜在顾客对新产品的效用、构成新产品的属性的重要度和各水平的效用的评价信息[41].2.9 基于粗糙集理论的评价方法粗糙集理论是波兰学者Pa wlak1982年提出的一种处理模糊性和不确定性的数学工具.利用粗糙集可以评价特定条件属性的重要性,建立属性的约简,从决策表中去除冗余属性,从约简的决策表中产生决策规则,并利用规则对新对象进行决策.其传统建模过程主要包括对数据的预处理,连续属性的离散化,数据约简,发现依赖关系,规则生成和分类识别等多种方法.其应用领域包括股票数据分析、专家系统、经济金融与工商领域的决策分析等,为处理不确定信息提供了有力的分析手段[42,43].3 初步集成的综合评价方法当前评价领域的研究热点综合评价是个十分复杂的问题,它涉及评价对象集、评价目标(指标)集、评价方法集、评价人集,综合评价结果由以上诸因素特定组合所决定.传统的评价方法对以上组合的选择缺乏理性标准,影响评价结论的客观性.基于此,在综合评价研究方面就出现了评价集成的思想.综合集成的评估方法,是采用综合集成的思想,将两种或两种以上的方法加以改造并结合,获得一种新的评估方法[44,45].目前关于评价集成问题还处于初探阶段,故称之为 初步集成 .相关的研究成果归结起来有四类:3.1 一般的综合评价方法与模糊综合评价方法结合(方法模糊化和灰色化)西蒙提出管理从 最优化 到 满意度 的转变[46].现代管理科学趋向于 软化 .评价对象由于运行机制不清楚,行为信息不完全,决策目标具有模糊性且难以量化.于是在原有的综合评价方法中引进了可能度和满意度的概念.模糊数学的 隶属度 和灰色系统理论中的 灰度 正好是实现 柔化 的有效工具,基于此产生了一些初步集化的方法:3.1.1 ODM与FCE结合孟波和陈王廷提出的代理置换法(SWT)[47], Maeda H等提出的解决不良定义的决策问题方法[48]等均是这类方法.3.1.2 非线性规划方法和模糊综合评价法结合宋小敏等建立了基于模糊数学的主观赋权标度法和基于非线性规划模型的客观赋值标度法结合的综合评价方法,并应用于高新技术企业的评价.3.1.3 AHP方法和FCE方法结合Wang M.J.J将之应用到现实,取得较为满意的效果.3.1.4 模糊聚类方法基于统计方法中系统聚类的基础上引入隶属度,扩展了决策的层次.何小群将之应用到城市发展综合评价,取得较好的成效[8].3.1.5 灰色层次决策方法评价对象有不同层次指标,可以分别构造白化值矩阵和决策灰类的白化函数,通过计算各层次的灰色统计决策矩阵与综合权值,进行排序[35].各类方法模糊化以后,更加符合现代管理 柔性化 原则.不足点是只能部分解决单方法的缺73第2期 陈衍泰等:综合评价方法分类及研究进展点,并且未能实现 智能化 .3.2 一般评价方法与人工智能方法的集成(方法智能化)其背景是计算机技术的迅猛发展,管理科学中不断采用新技术使得决策更加科学化、民主化、智能化.目前主要有以下几种综合评价方法:3.2.1 模糊人工神经网络评价方法基于BP算法的ANN基础上发展起来的,通过引入模糊数学、遗传算法、基于agent的建模方法和Swarm仿真、离散事件系统建模工具Petri 网[49~51]等,将技术方法应用到综合评价领域,使方法更加灵活、智能化.这些方法正不断地被应用在银行贷款项目评价、城市经济发展水平、工程技术领域、计算机软件价值评价[52,53]等领域.国内外学术界目前主要的研究工作就集中在这个方面,主要的方法是算法的改进.3.2.2 群决策支持系统的应用GDSS是支持分布式工作的平台,涉及多人多目标协调高效工作.其基础是计算机平台,而核心的模型库是各类单一评价方法的算法模型,是专家系统、知识库、推理机等与AI(人工智能)领域的结合[54~58].GDSS支持半结构化和非结构化问题求解,广泛应用于超大型工程评价[55~57]等复杂系统,也是综合评价的一个发展方向.3.3 评价方法考虑时间因素(方法动态化)动态评价方法分两类:一类是确定评价指标在不同时刻的权重系数,是目前研究的热点[59,60];第二类,因为在时间序列中对象的属性在变化,在不同时间评价指标也应当调整,这方面的研究尚属起步[61].3.4 对评价对象的评价和对评价人的评价的集成(评价要素集成化)传统的评价方法是研究被评价对象的多属性指标的集成化问题.但对含有软指标或结构不良的对象的评价往往离不开专家,专家的偏好和水平对评价结果会有重要影响[62].基于评价人集的专家群评价方法的研究,旨在解决对含有软指标或结构不良的对象进行评价时,由于专家判断的主观性而引起的评价结论不一致问题.专家群评价研究的思路是将对对象的评价和对专家的评价结合起来,实际上体现了集成的思想.关于专家群评价问题,已有的研究成果可参见文献[63~65].目前在这方面的研究主要以单一评价方法为基础.3.5 集成价值链绩效综合评价思想(价值链集成化)哈佛大学迈克尔 波特在 竞争优势 中引入价值链分析方法,将企业以及相关联的主体看作创造同一个价值的整体[66].许多学者提出,集成价值链(integrated value chain,I VC)综合评价方法注重企业的整体绩效:一方面对顾客价值采用定性评价方法;另一方面对供应链进行全过程评价,得到综合绩效[67,68].这种方法体现了21世纪管理的发展趋势,是一种全新的思想,有广泛的研究前景.但是目前还没有比较好的定量化模型可以准确表示价值链集成化的评价思想.4 综合评价方法存在的问题及今后的研究方向关于综合评价存在的问题,文献[1]已从五个方面进行了阐述.但从国内外已有的文献看,目前综合评价方法研究仍存在三个突出问题:第一、多方法评价结论的非一致性.本文归纳了目前综合评价的众多方法,这些方法都可以用于综合评价,但对一个复杂对象的评价能否准确,不但受所遴选的专家群及描述被评价对象特征的指标体系的影响,还受所选择评价方法的影响,对同一组对象使用不同方法进行评价其结论可能存在较大差异.这个问题在现实中普遍存在(文献[69]给出的同一个评价对象的三种不同评价结果就是例证),但至今还没有有效的解决办法.基于初步集成的综合评价方法无疑是很好的探索性研究,但它们并没有从方法论角度解决评价结论的非一致性问题.因此,评价结论的非一致性是目前综合评价研究领域一个亟待解决的问题.第二、针对性评价研究少.方法的机理各异,对不同的待评价领域有不同的适用度.评价对象有宏观、微观、单目标单属性和多目标多属性等区别.并不是所有的方法均适合用于同一对象.在选择评价方法时没有一个准则可供参考.74管 理 科 学 学 报 2004年4月。

SPS管道仿真系统介绍SPS管道仿真系统介绍Stoner Pipeline Simulator (SPS)是德国GL集团公司的管道仿真系统。

SPS是世界领先的单相流动态模拟软件，能够实现长输管道的离/在线瞬态模拟计算、泄漏检测、批次管理（批次跟踪、界⾯检测）等，可⽤来辅助解决管道的运⾏技术问题，包括瞬态⽔⼒、热⼒分析、控制系统设计及管道运⾏控制等，可模拟各类管道元件如机泵阀、控制元件、热⼒元件及各种仪表检测元件。

SPS⾼级瞬态模拟仿真软件功能特点包括：模拟范围：管道配置不限；单相流，批次输送或混合输送管道（⾮多相流）；可模拟液柱分离及⽓化；交互式或批⽂件模拟；图形⼈机建模界⾯；多种初始⼯况供选择。

⼀、SPS的特点和功能单⼀或混合的多种介质：能够模拟单⼀的流体介质，单相的多种混合流体介质。

体积,热值,组分跟踪以及进⾏成品油界⾯跟踪：能够对⽓体在管道内各点进⾏组分,热值等跟踪分析。

能够进⾏成品油不同油品间的界⾯跟踪。

热⼒模型：能够模拟等温模型，绝热模型和温变模型。

理论模拟：能够在现场设备和模拟设备建⽴相应的连接，以达到与现场相⼀致。

标准的管道设备：不同类型的管道设备运⽤，例如管线，转动设备，截断阀和⽌回阀，感应器，流量计，PID 控制和控制阀等。

单位的处理：拥有公制和英制两种单位，另外可以⾃⼰定义单位。

重新启动的能⼒：能够在给定的状态下，重新模拟运⾏，并且接受不同的控制⽅法，不⽤做重复的⼯作。

数据输⼊捷径：使⽤⼀些缺省的字符串和命令，达到简单操作的⽬的。

强⼤的逻辑控制语⾔：在INTRAN⽂件中使⽤特殊的语⾔来做为逻辑控制。

这种语⾔有很好的弹性可以⽤来模拟RTU逻辑或现场的硬件控制。

⼆、SPS仿真软件－模块架构三、SPS典型应⽤：管道启/停输程序分析；运⾏稳定性分析；泵机组运⾏计划分析；各种运⾏⽅案的经济研究；批次跟踪研究；⽔击泄放系统优化和控制；连锁控制系统逻辑设计；运⾏预测管理；事故隐患分析及应对策略评估；培训管道操作⼈员；预测管道泄漏对环境的影响；研究批次、部分分输或油品掺混效果；管道系统的温升研究；管道破裂事故研究。

天然气管线系统软件模拟仿真与设计近年来，随着能源需求的不断增长，天然气一直在全球范围内被广泛应用。

为了确保天然气的安全运输与供应，高效可靠的管线系统软件模拟仿真与设计显得尤为重要。

本文将探讨天然气管线系统软件模拟仿真与设计的关键步骤与技术要点。

在天然气管线系统的软件模拟仿真与设计过程中，首先需要进行管段参数的建模与输入。

天然气管段的主要参数包括管道材料、管径、壁厚、管道长度、介质物性以及工作条件等。

这些参数的准确输入对于后续模拟仿真与设计的结果至关重要。

在建模过程中，需要充分考虑天然气管道所处地区的地质条件、气候环境、交通通行情况等因素，以确保管线系统的安全运行和功能完善。

其次，进行气体流动仿真模拟与分析。

气体流动是天然气管线系统中最为关键的环节，其流动性能对系统的输运效率和安全性有着直接影响。

在仿真模拟过程中，需要考虑气体压力、温度、密度、流速等参数的变化情况，并结合连通节点、调压设备、阀门等附属设施的设置，对整个管网系统进行模拟仿真。

通过对气体流动的分析，可以评估系统中潜在的风险与瓶颈，从而制定有效的优化方案，提高管线系统的运输效率。

同时，天然气管线系统软件模拟仿真与设计还需要考虑系统的安全性与可靠性。

天然气是一种高压、易燃易爆的气体，在输运过程中存在一定的安全风险。

因此，在软件模拟仿真与设计过程中，需要对系统中的风险因素进行全面分析，并采取相应的应对措施。

例如，设置安全阀、检测仪器和报警装置等，以及制定安全操作规程和应急预案等，以确保天然气管线系统的安全可靠运行。

此外，天然气管线系统软件模拟仿真与设计还需要考虑系统的经济性与环境友好性。

在模拟仿真与设计过程中，需要综合考虑管线系统的建设成本、维护成本以及能源利用效率等因素，以找到最佳的设计方案。

同时，还需要关注系统对环境的影响，减少温室气体的排放和污染物的释放，提高天然气管线系统的环境友好性。

在天然气管线系统软件模拟仿真与设计中，不仅需要运用先进的软件技术与工具，还需要结合实际情况与经验知识。

基于JAVA 程序设计语言的模拟仿真系统开发研究Java是一种广泛使用的编程语言，特别适用于网络编程和应用程序开发。

它的优点包括可移植性、面向对象性、安全性和高效性。

在模拟仿真系统开发研究领域，Java也成为了一种重要的选择，因为它可以用于开发各种类型的模拟仿真系统。

模拟仿真系统是一种计算机程序，它可以用于模拟现实世界中的各种动态系统，包括物理系统、生态系统和社会系统。

它可以在不直接操作真实系统的情况下，测试和验证潜在的方案和决策。

模拟仿真系统还可以用于培训、教育和娱乐。

因此，它已成为各种领域的重要工具，包括军事、航空航天、交通、医学、环境和经济等。

Java作为一种跨平台的编程语言，可以运行在不同的操作系统和硬件平台上。

这使得模拟仿真系统具有广泛的可移植性和互操作性。

在Java中，常用的模拟仿真框架包括MASON、RePast和NetLogo等。

这些框架提供了许多工具和库，可以简化模拟仿真系统的开发和管理。

模拟仿真系统的开发包括多个步骤，如需求分析、设计、实现、测试和维护等。

在设计阶段，需要考虑系统的结构、功能、性能、扩展性和易用性等。

在实现阶段，需要选择合适的编程语言、框架和工具，并编写代码和调试程序。

在测试阶段，需要验证程序的正确性、稳定性和安全性。

在维护阶段，需要修复错误、改进系统和保证系统的稳定性和可靠性。

基于Java程序设计语言的模拟仿真系统开发具有许多优点。

首先，Java具有强大的面向对象编程能力，并支持多线程编程和事件驱动编程等。

这使得Java程序可以具有良好的可读性、可维护性和可扩展性等。

其次，Java具有广泛的工具和库，可以大大简化开发过程，并减少开发成本和时间。

例如，Java可以使用Eclipse、NetBeans等集成开发环境来编写和调试程序。

Java还提供了许多库，如AWT、Swing、Java3D等，可以方便地实现图形界面、二维和三维图像、网络和数据库等功能。

此外，Java还提供了许多框架，如Spring、Hibernate等，可以用于Web和数据库应用程序的开发。

离散系统建模与仿真理论基础_南开大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.SIMSCRIPT的第一个版本基于以下哪个算法？答案:事件调度算法2.有些统计工具软件总是会拟合出某个概率分布，而不论其是否合理。

答案:正确3.对于两个系统比较的相关抽样法，如果一个系统在模型结构的某一方面完全不同于另一个系统，则同步性将不再适用，或者说不能实现同步。

答案:正确4.比较两个系统性能时，统计显著性与仿真实验和输出数据有关。

答案:正确5.在无限源模型中，到达率（单位时间内到达顾客的平均数量）不受已进入排队系统顾客数量的影响。

答案:正确6.考虑到排队系统的多样性，有学者针对并行服务台系统提出了一套被广为采用的符号体系，这一体系缩略版为A/B/c/N/K，其中A代表什么含义（）？答案:到达间隔时间分布7.选择仿真软件时，需要考虑的输出特性不包括（）答案:动作质量8.发生在外部环境，对系统造成影响的活动和事件是指什么（）？答案:外生（活动或事件）9.发生在系统内部的活动和事件是指什么（）？答案:内生（活动或事件）10.下列关于随机数流的说法不正确的是（）。

答案:对于线性同余生成器而言，随机数流就是一组数据11.下列哪项不属于仿真历史的一个时期？答案:成熟期12.随机数生成后，若完全相同的随即数列重复出现，说明该方法发生了（）。

答案:退化13.在随机数检验中，即使一个数集通过了全部检验，也不能保证随机数生成器的随机性，因为还有很多方法可能得出不同的结论。

答案:正确14.在独立性检验中，如果不能拒绝原假设，意味着通过检验未发现存在依存关系的证据。

答案:正确15.在排队系统中，如果服务台数量减少，那么排队等待时间、服务台利用率，以及顾客到达后不能立即获得服务的概率都会（）？答案:增加16.连续型经验累积分布函数的反函数是：X=x(i-1)-ai(R-ci-1),其中ci-1＜R≤ci。

答案:错误17.舍选法就是不断生成服从某种统计分布的随机变量R直到满足条件为止。

摘要简要介绍管网仿真技术研究现状、TGNET软件发展背景及应用情况，分析TGNET的几大模块及使用步骤。

运用TGNET软件对某燃气管网进行静态模拟、敏感性分析、瞬态模拟等，总结TGNET在管网仿真中的强大功能。

关键词：TGNET、模拟、仿真、管网目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1 管网仿真背景 (1)1.2 管网仿真的国内外研究现状 (1)2 TGNET软件 (3)2.1 TGNET软件简介 (3)2.2 TGNET软件模拟的基本方程 (3)2.3使用TGNET的主要步骤 (4)3 TGNET应用实例分析 (6)3.1稳态模拟 (6)3.2 管道输气能力分析 (7)3.3管网瞬态工况分析 (8)4 结语 (11)参考文献 (12)1绪论1.1 管网仿真背景近十年来，中国油气管道建设进入快速发展期，已逐步形成了横跨东西、纵贯南北、覆盖全国的油气管道网络，至2015年，管网总里程将超过8104km。

随着油气管网规模越来越大、结构越来越复杂，管网水力系统相互影响、运行工况复杂多变，要实现管网经济、安全、高效运行的目标，难度巨大。

管道仿真技术正是为了满足现代管网的设计和管理需求而发展起来的，其通过计算机模拟准确再现管道内油品的流动规律以及压力、流量等运行参数，为管道设计和运行管理提供重要的辅助工具，从而大大提高工作效率与管理水平。

经过40多年的发展，国外管道仿真技术基本发展成熟，研发了多套商业仿真软件产品，国际通用，工业应用效果良好。

近五年，国内管道仿真技术取得重大突破，实现了油气管网仿真引擎的国产化。

随着管网的持续发展以及生产需求的变化，管道仿真软件不断朝着智能型、多功能型、实用型方向发展。

1.2 管网仿真的国内外研究现状（1）国外研究现状国外管网仿真技术起源于20世纪60年代初，发展于20世纪70年代，进入80年代逐渐实现商业化和工业化[1]。

经过40多年的技术发展与工业化应用，目前已经形成以 SynerGEE（德国GL公司，并购SPS水力引擎）、ATMOS SIM（英国ATMOS公司）、TGNET/TLNET（英国ESI公司）、GREEG（美国GREEG公司）为代表的国际通用商业仿真软件产品，广泛应用于全球油气管网，约占 90%的市场份额，为油气管网输送业务发展与管理水平提高发挥了重要作用[2]。

＜XX管道仿真系统控制模块＞概要设计说明书作者：曲斌完成日期： 2007—6—17签收人：签收日期：修改情况记录：1 引言 (1)1.1 编写目的 (1)1.2 范围 (1)1.3 定义 (1)1.4 参考资料 (3)2 总体设计 (3)2.1 需求规定 (3)2.2 运行环境 (4)2.3 基本设计概念和处理流程 (4)2.4 系统状态图 (8)2.5 数据字典 (9)2.6 尚未解决的问题 (11)3面向对象分析和接口设计 (11)3.1控制引擎类的划分 (11)3.2控制引擎模块脚本 (13)3.3脚本的事件跟踪图 (15)3.4 外部接口 (16)4用例设计： (17)4.1基本功能概述 (17)4.2用例概述 (18)5其它说明 (19)6 系统出错处理设计 (20)i1 引言1.1 编写目的随着计算机技术的不断发展，通过计算机仿真模拟工业加工、制造、装配过程已经成为一门主流的技术。

对于具有复杂的过程工艺的管道系统，建立虚拟管道系统仿真管道的搭建安全性和工艺过程的合理性对于实际生产有着十分重要的帮助。

基于此目的，我们将设计一个管道仿真系统来实现管道仿真。

这里我们仅讨论它的一个子模块——控制引擎模块的分析和设计。

1.2 范围说明：a．软件系统名称：XX管道仿真系统控制引擎模块b．本项目由XXX提出，开发者系XXX，用户为石油、化工、过程控制领域企业设计部门的相关技术人员。

1.3 定义1)用例(UseCase)：用例是面向对象分析中，采用UML进行系统需求分析的一个叙述性文档，用来描述一个参与者（一个外部的主动者）使用系统完成某个过程1时的事件发生顺序。

2)用例图（Use Case Diagram）：显示了系统的一组用例、用例的参与者以及用例和参与者之间的关系。

3)时序图（Sequence Diagram）：展示出对象之间的交互顺序，这些交互是指在场景或用例的事件流中发生的4)状态图（State Diagram）：显示事件对状态的改变关系的图，通常状态图用来描绘一类对象的行为。