基于细胞传输模型的交通流仿真特征及适用性研究

运用对比分析的方法,对基于细胞传输模型(CTM)的交通流仿真的特征及适用性进行了研究。通过对仿真结果数据进行分析,比对了CTM和Vissim 2种仿真方法的不同特点,对其各自的适用性进行说明。在描述未饱和交通流问题时,CTM和Vissim具有一致性,而CTM在描述过饱和问题上具有优越性。相对而言,CTM对流密速基本关系的覆盖范围较广,基于CTM的仿真模型扩展性和灵活性较好,对于科学研究具有较好的适应性;而Vissim发展较为成熟、应用方便,具有更高的工程应用价值。

基于网格传输网络模型的高频纳秒脉冲串作用下单细胞穿孔特性仿真

为研究高频纳秒脉冲串作用下细胞的穿孔特性,采用Matlab仿真软件对含核膜的典型二维单细胞空间区域进行离散,建立其网格传输网络模型,并对模型中的单元节点赋予电传输与孔传输双向耦合特性,以空间每个节点的电位及内外膜上每对节点不同孔半径下的孔密度为未知量,建立常微分方程组并进行求解。仿真模拟单细胞在电场强度为5k V/cm、脉宽250ns、上升沿30ns、仿真总时长为10s的10串高频纳秒脉冲作用下的电穿孔动态变化过程,并研究了串内脉冲个数及频率对内外膜穿孔规律的影响。结果表明:多脉冲作用时,穿孔数量基本不变,穿孔半径有一定的累积效应;重复脉冲串可以在一定程度上延缓孔数量衰减的幅度;增加串内脉冲个数可少量增加外膜孔数量,不会影响核膜孔数量;增加串内脉冲频率基本不会影响外膜孔数量,但可大幅度增加核膜孔数量。本文的仿真结果进一步丰富了脉冲电场作用于生物细胞的穿孔机制。

乌梅丸对胃肠感染模型小鼠血浆Th1、Th2淋巴细胞因子和胃肠传输功能的影响

目的:观察乌梅丸对胃肠感染模型小鼠的疗效,同时探讨其对小鼠血浆辅助性T细胞1(Th1)、辅助性T细胞2(Th2)淋巴细胞因子和胃肠传输功能的影响。方法:选取昆明小鼠30只并随机分为空白组、模型组及实验组,各10只。其中模型组及实验组小鼠接受致病性大肠杆菌(EPEC)灌胃制作感染性腹泻模型,空白组用同等剂量生理盐水灌胃。模型制备成功后实验组每日用乌梅丸水溶性生物碱灌胃,剂量按照按人/鼠公斤体重的等效剂量换算,空白组及模型组用同等剂量的生理盐水灌胃,连续干预10 d。比较3组胃排空率、小肠推进率、外周血Th1、Th2淋巴细胞因子表达的变化。结果:模型组及实验组小鼠外周血白细胞计数、中性粒细胞百分比较空白组升高,差异有统计学意义(P <0. 05),其中实验组较模型组降低(P <0. 05)。3组淋巴细胞百分比差异无统计学意义(P> 0. 05)。模型组及实验组小鼠的胃排空率及小肠推进率明显增强,与空白组比较,差异有统计学意义(P <0. 05),其中实验组小鼠的胃排空率及小肠推进率明显较模型组快慢,差异有统计学意义(P <0. 05)。与空白组比较,模型组及实验组小鼠外周血Th2比例、白细胞介素(IL-4)、IL-6、IL-10明显增高,但实验组水平低于模型组,差异有统计学意义(P <0. 05),模型组及实验组Th1比例、IL-2、肿瘤坏死因子-ɑ(TNF-ɑ)、干扰素-γ(IFN-γ)表达较空白组明显升高,但模型组及实验组之间差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论:乌梅丸可有效改善胃肠感染模型小鼠的胃肠传输功能,其作用机制可能与介导机体的体液免疫为主。

固定化包埋细胞颗粒填充床光生物制氢反应器内的多相传输模型

包埋细胞颗粒填充床光生物制氢反应器内是带有气液两相流动、底物及产物扩散、颗粒内生化反应的复杂生化反应体系。文中建立了包埋细胞颗粒填充床内含生化反应的多元多相流动及传输特性的多相混合模型,并发展了包埋细胞颗粒光生物制氢反应器底物降解和光合产氢的理论计算方法。模型的理论预测值与填充床反应器底物降解和光合产氢特性实验结果基本符合。

基于增维细胞传输模型的区域管制空域容量评估

为了研究区域管制空域对机场容量的限制,提出一种基于细胞传输模型的区域容量评估方法。首先,基于细胞传输模型对区域进行建模;其次,以区域容量作为目标函数、以细胞容量为限制条件构建混合整数线性规划模型;最后,采用遗传算法进行求解。经过与TAAM(total airspace and airport modeler)仿真软件的验证结果表明误差小、精度高,说明该方法可对区域容量进行准确评估。

基于网格传输网络模型的纳秒脉冲作用下单细胞电穿孔规律仿真研究

为研究ns脉冲电场杀伤肿瘤细胞的作用机理,采用MATLAB仿真软件对含细胞核膜的典型单细胞空间区域进行了离散,建立了其网格传输网络模型,分别从空间电位分布、跨膜电压曲线以及孔数密度、孔半径分布等角度,仿真模拟了单细胞在电场强度为0.5 MV/m、脉冲宽度为250 ns、上升沿为30 ns、仿真总时长为1μs的ns脉冲作用下的电穿孔动态变化过程。仿真研究结果表明：无论是细胞膜还是细胞核膜,电穿孔都存在＂负极性效应＂,即总是负极正对膜位置先出现电穿孔;细胞膜电穿孔存在较明显的＂过渡区域＂,且过渡区域孔半径较大,孔数密度较小;细胞膜电穿孔比细胞核膜更加容易。该仿真研究结果丰富了脉冲电场用应于治疗肿瘤领域的电穿孔机理,为进一步研究高频ns脉冲串的电穿孔机理提供了仿真思路。

基于元胞传输模型的应急交通疏散研究

为降低台风、飓风、洪水等严重自然灾害情况下的人员伤亡和财产损失,研究大范围应急交通疏散变得越来越重要。以元胞传输模型(CTM)理论为基础,以最小化总行程时间为目标函数,构建应急交通疏散模型。基于数值求解与微观交通仿真方法,采用MathProg和Lp-solve对应急交通疏散模型进行数值求解,并利用VISSIM软件对疏散过程进行微观仿真。通过案例应用,将数值结果与仿真结果进行比较分析,得出两者具有较好的一致性。

慢传输型便秘模型的建立及其机制探讨

目的 :建立实验型慢传输型便秘模型。 方法 :实验组小鼠皮下注射吗啡建立慢传输型便秘模型 ,记录小鼠粪便重量 ,利用炭沫推进试验比较实验组与对照组小鼠结肠传输功能 ;利用免疫组化技术比较两组小鼠结肠组织中Cajal细胞数量。 结果 :实验组小鼠粪便重量减轻 (P <0 .0 1) ,结肠推进率较对照组明显延长 (P <0 .0 1) ,Ca jal细胞数量较对照组明显减少 (P <0 .0 1)。 结论 :吗啡皮下注射诱导小鼠结肠慢传输型便秘模型符合疾病的基本特点 ,其发病机制可能与内源性阿片肽增多和 (或 )

基于细胞模型及多目标优化的交叉口信号控制(英文)

建立了城市平面十字路口交通流的细胞传输模型,该模型适合各种交通流状态.同时,在对信号灯配时进行优化的过程中,采用了两个控制目标,以最小延误为主要控制目标,以最大通行能力作为次要控制目标.模型采用多目标遗传算法对信号周期和绿信比进行优化.仿真结果令人较为满意.

视网膜神经节细胞空间传输特性的模拟

以新近提出的同心圆感受野模型为基础，从感受野大范围外周区内各亚区之间的抑制性相互作用入手，对视网膜神经节细胞的各种空间传输特性进行了模拟。通过改变外周亚区间抑制性相互作用的敏感度和有效范围，可逼真地模拟神经节细胞的各种不同的面积反应函数，用该模型来处理不同空间频率的正弦光栅时，它既能很好地传递图像的高频成份，又可十分有效地提升被感受野中心／外周拮抗机制所衰减了的低频信息。此外，由于该模型引进了外周亚区间的抑制性相互作用，也解决了其它模型所无法解释的反应强度和感受野结构随图形背景像素的分布密度而变化的这一自适应现象。

慢传输型便秘动物模型的结肠神经病理学研究

慢传输型便秘（STC）又称慢通过性便秘或结肠无力,是指结肠的传输功能障碍,肠内容物传输缓慢所致的便秘,症状为大便次数减少,便意消失,伴腹胀。其症状顽固,多发于育龄期妇女,而且随着时间的推移症状逐渐加重,部分患者最终需行结肠次全或部分切除术。目前STC病因和发病机制尚不清楚,可能与肠神经系统、神经递质和Cajal间质细胞（ICC）等因素有关。鉴于临床的局限性,为进一步前瞻性研究,近年来STC动物模型的相关研究报道增多,造模方法主要有泻剂法、止泻法及吗啡法。现将STC动物模型的结肠神经病理学研究情况综述如下。

一种新的基于蒙特卡罗模拟和光子传输模型的图像分割算法

本文以蒙特卡罗模拟方法为基础,结合组织光学的光子传输模型,提出了一种新的图像分割算法,该算法将复杂的图像分割问题简化为大量简单的光子传输随机实验,通过分析传输规律来获取目标区域。在随后的实验中,结合细胞核提取这一问题建立了一个简单的光学传输模型,并依据此模型分别对人造图和实际图进行了分割。人造图的分割结果表明了该算法的可行性,说明了该算法的一些优点;而实际图的分割结果则反映了该算法的不足之处,文章针对其中存在的问题和算法待改进之处进行了分析。

环形快速路交通流的改进元胞传输模型建立与仿真

交通流模型一直是交通系统中最基本的研究内容。适当的交通流模型可用于路网交通流预测和信号控制。以北京环形快速路为背景,采用改进的元胞传输模型(modified cell transmissionmodel,MCTM)进行建模。在MCTM模型中,放宽了原始CTM模型均等划分元胞的限制,并采用密度代替车辆数表示元胞状态,对不同元胞连接方式(简单连接、融合、分离)建立了元胞交通流传输关系。与广泛应用的微观仿真软件Paramics进行了仿真对比分析。结果表明,与原始CTM相比MCTM虽然大大减少了计算复杂性,但仍然可以准确地描述环形快速路交通流动态特性,从而为进一步的交通流预测和匝道控制提供模型基础。

基于CTM-RH的城市交通信号线控制

采用细胞传输模型(cell-transmission model,CTM)对城市干道交通流进行建模,并运用滚动区域法(rolling horizon,RH)对信号周期、绿信比和相位差进行优化.仿真结果令人较为满意.

考虑优先权的人群安全疏散动态模型

为制定合理、高效的应急状况下建筑物内人群疏散方案,考虑拥堵对人流速度的影响及疏散中不同人员特点,对建筑物内人群疏散动态实时分配问题进行研究。首先,采用元胞传输理论将建筑物内复杂的结构转化为元胞—连接桥路网模型,进而以最短疏散时间为目标函数、元胞流量守恒和流量传播为约束条件建立线性优化模型。通过对模型的求解可以得到不同优先级人员的网络清空时间、各路段实时人员数量及路径选择最优方案。案例分析结果表明,疏散过程中人员的优先级差异以及拥堵的发生均会影响不同人员的网络清空时间,因此,针对建筑物内人群疏散进行建模时,应考虑以上因素。

[Ala]^(16)-aFGF(1-29)对慢传输型便秘小鼠的治疗作用

目的:初步探讨皮下注射一种新的酸性成纤维细胞生长因子(acidicfi broblast growth factor,aFGF)片段-[Ala]16-aFGF(1-29)对慢传输型便秘(slow transit constipation,STC)模型小鼠便秘的治疗作用及其可能的作用途径.方法:60只ICR小鼠随机分为实验组(n=30)和对照组(n=30),通过皮下注射盐酸吗啡[2.5mg/(kg?d),45d]的方法建立肠道STC模型.成模后各组剩余小鼠再随机分为两组,记为实验1组、实验2组、对照1组及对照2组(各组12只),其中实验1组及对照1组小鼠予皮下注射[Ala]16-aFGF(1-29)(300μg/kg,每周2次,共8wk),实验2组及对照2组则予等量的溶解液同样处理,实验过程及结束后观察各组小鼠粪便性状变化并测定肠道推进率.处死后的小鼠取结肠组织,以免疫组织化学染色及Western blot检测对照组及实验组药物干预前后结肠组织肌间丛神经元特异性烯醇化酶(neuron specifi cenolase,NSE)的表达.结果:实验第45天,实验组小鼠粪便较对照组明显干硬;且肠道推进率和NSE表达水平均较对照组明显减少(63.422%±1.791%vs55.702%±1.806%;NSEmRNA:1.18800±0.03176vs0.88730±0.03554;NSE蛋白:0.90520±0.02268vs0.71300±0.01654,均P<0.05或0.01),判定STC模型建立.药物干预8wk后,实验1组小鼠粪便渐变为类似于对照组的香肠样软便;肠道推进率及结肠组织NSE的表达均较实验2组明显改善(62.250%±5.283%vs57.190%±4.291%;NSEmRNA:0.6543±0.0069vs0.4193±0.0158;NSE蛋白:0.5823±0.0190vs0.5171±0.0124,均P<0.05),但与对照组之间无显著统计学差异.结论:[Ala]16-aFGF(1-29)慢性皮下注射可明显改善STC小鼠的便秘症状及肠道推进率,其对肠神经系统的修复保护作用可能是其作用机制之一.

“泻剂结肠”大鼠模型的制作及其胃肠组织中c-kitmRNA的表达变化

目的制作"泻剂结肠"大鼠模型,并观察其胃、小肠、结肠组织中c-kit mRNA的表达变化。方法健康Wistar雄性大鼠20只,随机分为实验组与对照组,每组各10只。实验组给予大黄酸粉悬液灌胃制作"泻剂结肠"模型,对照组予生理盐水灌胃。造模期间每日观察大鼠粪便形状。造模结束、灌胃停止1周后,以活性炭悬液灌胃,计算活性炭末推进率,据此判断造模是否成功。采用real-time PCR法检测胃窦、小肠、结肠组织中的c-kit mRNA。结果实验组大鼠大便性状较对照组变硬。实验组与对照组活性炭末推进率分别为39.24%±4.28%、61.84%±3.05%,两组相比,P<0.05。实验组"泻剂结肠"模型制作成功。实验组大鼠胃窦、小肠、结肠组织中c-kit mRNA相对表达量分别为0.61±0.08、0.37±0.02、0.32±0.03,对照组分别为0.67±0.03、0.90±0.05、1.01±0.09,两组小肠及结肠组织中c-kit mRNA相对表达量相比,P均<0.05。结论采用大黄酸粉悬液灌胃法成功制作了"泻剂结肠"大鼠模型,其小肠、结肠组织中c-kit mRNA表达下调,可能与"泻剂结肠"的形成有关。

基于CTM的城市交通信号优化控制与仿真

根据城市交通流的特性建立了平面交叉口的细胞传输模型,在此模型的基础上以交叉口最小延误为目标函数,以周期和相位时间为优化变量,用遗传算法对优化目标进行优化得到配时方案,最后通过仿真并与传统优化方法比较,结果显示优化后排队车辆数和总延误时间减少,表明该优化算法提供了比传统的控制方法更合理的配时方案,对城市交叉口控制比较有效。

Cajal间质细胞在大鼠慢传输便秘模型结肠中的变化

目的研究Cajal间质细胞（ICC）与慢传输型便秘（STC）的关系。方法用复方地芬诺酯灌胃的方法建立大鼠慢传输便秘模型（STC组），Westernblot法测定STC组与对照组大鼠升结肠和降结肠组织ICC的特异性标志物c—kit变化情况，利用其与对应的内参B—actin灰度值的比值作为各组c—kit蛋白相对含量。结果STC组大鼠日均粪便量为（1．3±0．7）g／100g，比对照组的（1．6±0．9）g／100g明显减少，差异有统计学意义（t=10．798，P〈0．05）。STC组首粒黑粪排出时间为（461．6±150．8）min，较对照组大鼠的（351．3±119．9）min显著延长（t=2．291，P〈0．05）。STC组与对照组升结肠c—kit灰度比平均值分别为0．277±0．077和0．576±0．081（t=10．719，P〈0．05）；降结肠c—kit灰度比平均值分别为0．280±0．075和0．571±0．079（t=10．700，P〈0．05）；c．kit在STC组升结肠和降结肠的表达均下调，差异均有统计学意义。结论ICC在升结肠和降结肠的减少可能对慢传输型便秘的发生与发展有一定作用。

基于深度强化学习的平滑车速控制系统

为调整不同路段的限速值,平滑交通流,从而提升高速公路车辆通行的安全性和效率,针对交通瓶颈区设计一种基于深度强化学习的平滑车速管控系统。该系统主要包含动态限速启动、限速值确定与更新和情报板动态发布等3个模块。将深度强化学习算法DDQN(Double Deep Q-Network)引入系统中,提出一种基于DDQN的平滑车速控制策略,从目标网络和经验回顾2个维度提升该算法的性能。基于元胞传输模型(Cellular Transmission Model,CTM)对宁夏高速公路某路段的交通流运行场景进行仿真,以车辆总通行时间和车流量为评价指标验证该系统的有效性,结果表明该系统能提高瓶颈区内拥堵路段车辆的通行效率。