基于AnyLogic仿真的恐慌情景行人疏散研究

为了反映恐慌情景下行人疏散的变化规律,基于Anylogic软件进行仿真分析。通过引入情绪因子和信息因子,量化恐慌传播系数和信息传播系数,建立群体恐慌动力学模型,运用蒙特卡洛等方法进行群体心理的量化分析,划分恐慌程度等级为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级。运用该模型分析不同密度、不同恐慌等级下的恐慌人员疏散规律。研究结果表明:低密度情景下恐慌对疏散效率的影响较低,中、高密度情景下,适度恐慌可以降低疏散时间,超出临界范围会导致疏散的延缓。场景模拟可以看出,适度恐慌下人员疏散迅速有序,相反,过度恐慌下人员疏散缓慢混乱。

基于Anylogic的城市轨道交通客流仿真优化

轨道交通作为城市居民日常出行的主要交通方式之一,其车站的运营效率和服务水平对整个轨道交通线路网的顺畅运营起重要作用。针对我国地铁现存的问题,以轨道交通站点中的换乘站为研究对象,从乘客进站流畅性、优化方案的时效性、站内设施利用率3个方面对车站进行研究。利用Anylogic仿真软件建立济南地铁八涧堡换乘站的仿真模型,通过导入真实人流数据进行仿真模拟,针对各个瓶颈问题从站内设施布局和客流组织两方面提出科学合理的优化方案,并利用仿真实验对换乘方案进行检验。结果表明,通过研究站内人员、乘客、配套设施的集散状况,本文优化方案提高了车站面积和站内设施的利用率,消除了站内客流瓶颈,可有效缓解站内拥堵现象的产生并提高流线的流畅性,能为其他城市轨道交通换乘站优化提供决策性的支持。

基于Anylogic的航站楼模拟仿真

在民航运输体系中,航站楼是其核心组成部分,随着民航运输量的增加,机场航站楼的运行压力也随之增大。针对航站楼运行压力大的问题,首先分析旅客出行流程,其次采用仿真模拟技术对航站楼内部空间建模,同时考虑社会力模型中的个体运动时受到多个力的作用,能够较好地反映群体运动特点。使用Anylogic仿真软件对机场航站楼进行仿真建模,并接入真实参数,使用封装智能体的方法进行逻辑建模,并对仿真运行中的数据进行可视化处理。实验获得了较好的仿真模拟效果,对后续开展机场航站楼布局方案优化和更好地进行航站楼内部资源管理有着积极作用。

基于AnyLogic的微观交通场景仿真研究

随着出行量增加,城市交通压力剧增,拥堵问题日益显著。如何分析交通拥堵因素,优化交通疏导方案,是一个很重要的问题。本文以郑州市二七广场附近交通为例,运用AnyLogic仿真技术进行全数据仿真建模研究,构建了车流量信息的数据统计模型。通过调整模型参数,进行了优化实验,结果表明:合理地优化调整红绿灯时长,可以使车辆在此路段的通行时间降低20%左右,能有效缓解交通拥堵。

基于AnyLogic仿真的交叉口交通配时优化设计

城市交通交叉口拥堵是制约路段整体通行效率的主要因素。为了解决城市道路拥堵问题,以阳泉市华盛北路与北大街叉口至华盛南路与桃北东街交叉口为例,根据交叉口高峰时段交通流量调查数据,基于AnyLogic道路交通库,建立车辆进出路网的仿真模型,以“减少停车延误产生的交通拥堵和缩减排队长度”为设计目标,迭代信号灯时间。结果显示。该交叉口可以通过信号配时优化缓解交通拥堵,提高通行能力。

基于AnyLogic的城市公交BRT车站客流仿真分析

近年来,各个城市的公共交通快速发展,但是在轨道交通发展成网以后,BRT公交的发展却受到限制。如何保证其开通后能安全运营并在发展与持续阶段能够不断优化车站客流空间,以达到升级车站的目的,是现在BRT车站诸项工作中的难点和重点。现在的评价方法都是一般的常规静态分析。以成都二环路BRT车站为例,现在通过引入AnyLogic行人仿真模拟技术,测试BRT车站在正常情况、极限状态下的运行情况,通过软件模拟就可以非常直观地评价其交通状态,并反馈其模拟结论,用于利用车站空间,以达到满足客流的前提下优化空间的目的。模拟显示,成都BRT车站现有状态可以满足最高峰时的人流通勤状况并且拥有可利用的多余空间。

基于Anylogic仿真模拟软件的高铁站应急优化设计研究——以太原南站为例

高铁站作为人员密集、流动频繁的公共场所,如何做出相应优化设计、降低疾病传染的概率备受社会关注。文章立足于提升高铁站应急能力的优化目标,以太原南站为例,运用Anylogic仿真模拟软件对旅客行为进行模拟,以预估感染人数和空间风险等级为指标,分析空间风险特征点形成的原因,提出重组进站流线、划分候车区间和均匀区域人流等优化措施,并对比优化前后结果,以期提升高铁站应急能力。

基于AnyLogic的地铁枢纽站疏散动态标识研究

为了解决传统疏散标识在突发情况下感知能力弱、信息不能及时更新、无法实现动态化调整等因素导致逃生引导效率低的问题,提出了疏散标识的动态呈现形式和信息提示内容,重点研究标识位置设置对疏散决策的影响.以南京新街口地铁站为例,基于AnyLogic的社会力建模方法,对957份乘客问卷调查数据分析可知,78%的乘客在紧急疏散过程中对标识提示的信息是信任的.并根据分析结果调整仿真参数,使仿真结果更加符合实际.通过避让疏散瓶颈以此改变动态标识位置设置的实验,并对比分析改进前后的结果,得到改进后的疏散时间较原先缩短了32.7 s,表明动态标识能有效提升疏散效率.

基于AnyLogic的动车组检修流程仿真研究

近年来,中国高铁行业持续快速发展,运输需求逐年上升。为确保动车组的正常运行,负责动车组检修工作的各动车段面临越来越大的压力。为了进一步挖掘动车段检修能力并改进动车组检修流程,文章以郑州东动车所为例,利用AnyLogic仿真软件构建了动车组一级修检修流程仿真模型。通过导入动车组检修作业时间表,模拟生成动车组详细检修计划表。这为提高一级修检修效率提供了理论依据和方法支持,从而为优化动车组检修流程、提高检修效率提供了重要的指导意义。

基于Anylogic仿真的家具智能制造车间揉单批量研究

家具生产具有批量小、定制化强和订单结构复杂等特征,智能制造正在成为其提升效率的主要途径。在家具智能制造车间,如何科学评估并确定合适的揉单批量,是困扰企业的一个难题。本研究以家具制造龙头企业的智能制造车间为例,基于Anylogic平台构建了仿真模型,针对不同的揉单批量场景,设计了加工设备的优化调用策略。案例仿真结果表明,揉单批量的大小显著影响家具智能制造车间的产能、资源利用率和加工设备的利用效率。基于该仿真平台,未来企业可以根据实际订单情况,设计不同的揉单批量场景,通过仿真分析得到最优揉单批量。

基于E-WOA与AnyLogic耦合的土石方调配机械配置优化

机械配置是土石方调配工程的核心,合理的机械配置是工程施工成本、进度和质量的有效保障。为了精确、高效地寻求出最优的机械配置方案,提出了增强型鲸鱼算法(E-WOA)与AnyLogic耦合的土石方调配机械配置优化方法。首先,通过系统分析土石方调配流程,建立总费用最小的优化模型;其次,采用AnyLogic仿真平台构建了基于多智能体的仿真模型,全面描述设备(挖掘机、自卸汽车、推土机、碾压机)、道路、平台(卸料平台、停车平台)等实体元素之间的交互关系和动态过程;最后,引入收敛速度快、全局性强的E-WOA算法与AnyLogic进行耦合,开发仿真控制器实现耦合模型对优化问题的求解,并结合工程实例进行了分析。结果表明该方法可以节省11.11%的时间和27.34%的费用,为土石方调配工程施工管理决策提供借鉴。

考虑原动机调速特性的中压直流发电机组动态仿真模型

鉴于原动机调速特性对舰船中压直流(MVDC)发电机组运行影响的重要性,该文基于十二相同步发电机及其三相交流励磁机数学模型提出MVDC发电机组动态建模方法,以解决多相整流发电机及其励磁系统难以考虑原动机动态调速特性的难题。以某型燃气轮机整流发电机组动态仿真模型为基础,建立了频率不同的十二相同步发电机与三相交流励磁机组合模型,阐述原动机调速与发电机励磁调压相互耦合的计算流程。实测与仿真结果表明,该型燃气轮机发电机组在突加20%负载工况时转速跌落较大,且转速恢复过程需约20 s,但MVDC发电机组通过调节励磁系统可在1 s内使直流母线电压恢复稳定,从而为负载提供稳定直流功率输出。在校准仿真模型的基础上,通过系统分析突加不同比例负载时的转速、燃油流量、励磁电流、输出电压等性能参数变化规律,获取了燃发机组允许突加负载上限约为30%的运行边界认知,为MVDC发电机组励磁系统设计以及如何预留充足的短时强励能力提供了理论支撑。

考虑动态随机客流的城市轨道交通列车时刻表仿真优化

为更加精准刻画动态随机客流与列车时刻表编制间的复杂匹配过程,综合考虑乘客动态随机到达过程、列车容量限制、车内拥挤度对乘客上下车速率影响、停站时间动态调整和列车运行安全防护等重要运营特征,构建城市轨道交通列车运行离散仿真模型。在此基础上,建立以最小化乘客平均候车时间为目标的随机非线性优化模型,并设计一种基于仿真的有限差分随机逼近算法,用于优化城市轨道交通发车方案。以国内某条线路的实际运营数据为例验证仿真模型及优化方法,结果表明所构建模型及算法具有较好的优化效果和计算效率,优化后的列车实绩运行时刻能更好地适应客流需求的动态随机性,且在不增加发车频次的前提下有效降低乘客平均候车时间,提升城市轨道交通运营管理水平。

不同冲击方向下海洋绞车系统张力控制动态仿真

海洋绞车系统的张力控制主要用于平衡复杂多变的海洋环境对张力产生的影响,当绞车系统新增无人潜航器的自动回收需求时,无人潜航器对绞车的初始冲击新特征给绞车安全带来了较大的风险。为提高绞车在使用过程中的安全性,通过对不同海浪冲击模式进行分析,创新性地引入有限元迭代缆绳动态仿真技术,建立相应的海洋绞车模型。仿真分析安装波浪补偿设备前、后,不同冲击方向下,绞车缆绳张力、绞车卷筒转速和配套设备负加速度的变化动态特性曲线可知,与水平方向冲击相比,垂直方向冲击对系统缆绳载荷和无人潜航器负加速度的效能改善达46%以上。由此提出绞车系统优化改进方案,为绞车安全性设计提供分析研究手段。

新型射孔动态仿真模拟及适用性评价

射孔完井技术的发展与完善对油气田的高效测试和开采具有重要的现实意义和实用价值。但低渗透储层(如低渗煤层)采用常规聚能射孔完井时,存在压实损坏带,导致渗流阻力大、产能降低等问题。为改善低渗透储层的开发效果,提出了自清洁、后效体等新型射孔技术,但其射孔效果、适用性等问题尚不明确。基于LS-DYNA的显示时间积分算法及流固耦合机理,形成地层-水泥环-套管-射孔弹动态射孔有限元模型建立方法,制定了不同射孔技术条件下动态射孔数值模拟方案,建立了不同射孔技术的有限元模型,并开展了不同射孔技术动态射孔仿真模拟研究,基于数值模拟研究结果,对2种射孔技术的适用性进行了分析研究。结果表明:自清洁和后效体射孔较常规射孔孔深有所下降,但孔径较常规射孔扩大15%左右。孔深和孔径与抗压强度、弹性模量、围压成反比,与孔隙率成正比,负压对单一射孔效果的影响较小。针对中孔低渗、低孔低渗油气藏,自清洁、后效体射孔技术孔道容积较常规分别增大9.55%、12.23%左右,射孔效果突出。上述研究结果可为自清洁与后效体射孔技术的设计与应用提供理论支撑,对两种射孔技术的发展及其对低渗储层(如低渗煤层)油气井的增产有着重要的意义。

露天矿场景构建与运输过程动态仿真实验研究

针对露天矿运输系统复杂、影响因素众多等问题,开展了基于Blender开源软件的露天矿运输过程动态仿真实验研究。其主要研究内容为:提出了露天矿运输过程可视化动态仿真研究思路及开发环境,并基于Blender软件构建了露天矿运输场景三维模型;提出了“Blender+Python”的动态可视化仿真方案,初步搭建了了露天矿运输过程动态仿真框架及可视化展示方案;结合Sim Py离散事件仿真库、 Dijkstra算法等,研究了露天矿运输排队、路线优化等问题,实现了矿山运输过程的动态化仿真。实验结果表明,该方法提供了一种开展可视化仿真的新思路,具有开发环境简单、经济高效等特点,可用于高校类似课程开发、科研活动等方面。

电液伺服控制阀动态仿真与试验

电液伺服阀被广泛应用各种自动化装备中,这种复杂的机电控制系统集机、电、液、磁于一体,属于重要的随动跟踪控制元件,伺服控制除了有良好的静态性能外,其动力学特性决定了伺服系统工作精度.运用键合图理论建立电液伺服阀的键图模型;推导模型的状态空间方程和输出方程;运用仿真软件MATLAB/Simulink进行了仿真,分析电液伺服阀系统动态特性.最后在搭建的实验验证平台上验证了系统的动态性能,并与仿真结果进行了比较分析.结果是该电液伺服阀的动态特性指标超调量40%、响应时间13ms、上升时间2ms左右.

槽式太阳能聚光集热器热力学分析及聚光集热系统动态特性仿真

槽式太阳能聚光集热器是槽式集热系统关键部件之一,因此对其热力学性能分析至关重要。利用分布参数法构建了集热器的一维稳态模型,分别研究了熔盐进口流量、日照辐射量、环形空间压力等因素对集热器的火积耗散率、熵产率、(火用)损失率以及热损失率的影响。结果发现火积耗散率和熵产率均随熔盐进口流量、发射率的增大而减小,随日照辐射量增大而增大。当日照辐射量增大67%时,火积耗散率和熵产率分别增大191.4%和177.7%;(火用)损失率随各个参数的变化趋势与熵产率基本相同;热损失率随熔盐进口流量、环境温度的增大而减小,随日照辐射量、环形空间压力、环境风速、发射率的增大而增大,并且发射率影响最大,当发射率增大28.6%时,热损失率增大18.9%。同时为探究集热系统的动态特性,构建了双罐集热系统和单罐集热系统的动态仿真模型并进行仿真计算,结果发现双罐系统的动态响应时间要明显长于单罐系统;熔盐罐的数量和位置仅会对初始阶段系统的动态响应造成影响,不会对稳定时系统各部件工质出口温度造成影响。从火积耗散率和熵产率2个角度对系统进行了分析,结果表明:换热器的火积耗散率与熵产率均随时间先增大后保持不变,集热器以及熔盐罐的火积耗散率与熵产率均随时间先减小后保持不变。

基于Anylogic的智能工厂立体物流系统仿真与优化研究

智能工厂需要智能物流系统的支撑,尤其对立体工厂而言,物流系统往往是制约整个智能工厂生产系统能力和效率的主要瓶颈之一。通过仿真技术对智能工厂物流系统进行分析,针对智能工厂的立体物流结构特征,提出了两种优化方案,即分楼层单独优化和多楼层协同优化,并基于Anylogic仿真平台构建了立体物流仿真模型,设计了多种逻辑结构以确保货运电梯和自动引导车(Automated Guided Vehicle,AGV)顺利运行。通过模拟多场景下的物流活动,对不同情境下的AGV数量和利用率以及暂存区物料堆积量等指标进行了分析。结果表明,分楼层单独优化方案可以减少AGV数量,而多楼层协同优化方案能够提高AGV利用率。

基于模型标定的重型卡车座椅动态舒适性仿真研究

为了减轻重型卡车驾驶员的疲劳,增加了减振机构来提高座椅的动态舒适性。提出一种基于模型标定的座椅动态舒适性研究方法。首先通过台架试验得到了空气弹簧的刚度和阻尼器的阻尼参数。然后对座椅进行模态试验和传递率特性试验,获得座椅模态频率与传递率信息,采用迭代寻参的方法确定连接部位的刚度和阻尼参数,从而建立准确的有限元模型。最后进行模态、传递率和随机振动仿真分析,通过仿真结果评估座椅动态舒适性。结果表明,仿真与试验的模态频率误差小于3%,传递率峰值误差小于10%,且该座椅固有频率与人体敏感频率不重合,座椅在非共振频率段的传递率较小。降低共振频率下传递率的波峰值与响应点的均方根加速度值可以提高座椅的动态舒适性。