有应急车辆影响的多车道交通流元胞自动机模型

在分析应急车辆对城市道路交通流影响的基础上, 引入让行状态参数、警笛影响区域和强制换道安全距离等特征变量, 修改换道规则, 建立了多车道元胞自动机模型, 并进行数值模拟. 结果表明, 车道数量和混合车辆比例系数在低密度范围内影响车辆速度及换道次数, 警笛影响区域参数改变了一定范围内车辆的换道次数, 应急车辆强制换道安全距离参数主要影响应急车辆的速度及换道次数.研究发现, 应急车辆对低密度交通流的扰动现象明显, 其与社会车辆相互作用参数的设置使得交通流元胞自动机模型更接近应急条件下实际交通运行. 关键词： 交通流 元胞自动机 应急车辆     

智能交通系统的元胞自动机交通流模型

在Nagel-Schreckenberg(NS)模型的基础上，提出一种可应用智能交通系统（ITS）信息的新的交通流元胞自动机模型. 其中考虑了有效间距及刹车灯的作用，并引入了可变安全间距的新概念. 数值模拟表明：对于这种改进的ITS元胞自动机模型，道路交通量有了显著提高，体现了智能交通的优越性——有效地扩大交通流量，减少阻塞生成. 当考虑快车和慢车的混合交通流时，发现即使少量的慢车也会导致交通流量大幅度下降，说明了严格实施快慢道行驶的必要性. 关键词： 交通流 智能交通系统（ITS） 元胞自动机模型 刹车灯 可变安全间距     

最相邻后车综合信息对交通流不稳定性的影响分析

基于抑制交通流不稳定性所需的条件,分析司机后视获得的最相邻后车综合信息对交通流不稳定性的影响. 在司机关注前车信息概率大于关注后车信息概率与司机敏感系数大于0的现实条件下,解析分析以及仿真分析得到了以下结论:1)最相邻后车车头距信息减小了交通流的不稳定性,且关注概率越大,减小作用越大;跟驰车与最相邻后车的速度差信息增加了交通流的不稳定性,且关注概率越大,增加作用越大. 2)最相邻后车综合信息对交通流的不稳定性的减小作用大于增加作用,即最相邻后车综合信息减小了交通流的不稳定性. 3)司机距离差敏感系数越大,最相邻后车综合信息对交通流的不稳定性减小作用越大. 4)司机速度差敏感系数越大,最相邻后车综合信息对交通流的不稳定性增加作用越大. 关键词： 交通堵塞 交通流不稳定性 最相邻后车综合信息 跟驰模型     

基于安全驾驶的元胞自动机交通流模型

针对Nagel-Schreckenberg模型(NaSch模型)中存在的高速车辆可能发生追尾事故的不安全性，考虑了前车速度为零的情况，提出一种新的强调驾驶安全性的一维元胞自动机交通流模型：安全驾驶模型，并对该模型进行了数值模拟.由于安全概率的引入，使得系统在临界密度附近出现低速的同步相，而不是完全的堵塞相，减小了追尾事故发生的可能性，提高了高密度时道路的通行能力.模拟结果显示出了亚稳态、非平衡相变以及滞后效应等实际交通所具有的特性. 关键词： 交通流 安全驾驶 元胞自动机 同步流     

提高道路交通系统的驾驶安全

道路交通系统是一个复杂的系统，其中包含了人的直接参与。在该系统中，人的因素起了重要的作用。本文中，在道路系统路面的某一点设计了一种类型控制信号，该点被称为信号点。在控制信号的作用下，当车辆经过信号点的时候，车辆需要降低速度。其目的在于能够通过控制信号控制交通流的状态，使其由无序变为有序，从而提高道路系统的交通安全。应用双车道的确定性NaSch模型进行仿真模拟，结果表明不仅交通流的状态能够由无序变为有序，而且交通流的状态是安全的。     

多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型的研究

在交通流NS模型的基础上，建立了多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型， 通过计算机数值模拟，得到了混合车辆在不同参数下交通流模型的基本图，并对混合交通的 特性进行了分析和讨论. 关键词： 元胞自动机 混合交通流模型 计算机模拟     

过路收费站对高速公路交通的影响

基于Nagel-Schreckenberg交通流模型，建立了关于单车道电子收费和人工收费系统的元胞自动机交通流模型.通过计算机数值模拟，得到了混合付费车流在不同参数下交通流模型的基本图，并对电子收费和人工收费共存系统的交通流特性进行了分析和讨论.     

基于元胞传输模型的可变信息标志选址问题研究

随着智能交通技术的发展，可变信息标志(VMS)被广泛应用于动态交通管理中.元胞传输模型(CTM)可以较好地模拟交通流激波、排队形成与消散等交通流动力学特性.应用CTM对VMS选址问题进行了研究.数值模拟结果表明，合适的VMS位置可以减少系统内所有车辆的行驶时间.还分析了路径选择概率变化与VMS位置之间的关系.在一定范围内，交通事故越严重，VMS应设置在距离事故地点越远的地方. 关键词： 可变信息标志 选址问题 元胞传输模型 数值模拟     

双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究

考虑不同车辆的驾驶员有不同的驾驶方式和习惯，具体表现为不同的驾驶员采用适合自己行车特点的交通流模型在道路上驾车行驶，在一维元胞自动机交通流NS模型和WWH模型的基础上，建立了双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型. 通过计算机模拟，给出了混合比例系数f_NS对混合交通流的速度-密度和流量-密度图以及车辆转道频率影响的结果. 关键词： 双车道 元胞自动机 混合交通流模型 计算机数值模拟     

基于元胞自动机模型的上匝道合流处交替通行控制的研究

上海市高架道路的上匝道合流处率先实施了交替通行的控制策略.以Fukui和Ishibashi提出的FI元胞自动机交通流模型为基础，对实施该策略前后的上匝道合流处分别建立合理的交通流模型，并对交通流进行了数值模拟和分析.结果表明：当高架路主线和上匝道的来流车辆较多时，交替通行控制可以大大改善高架道路交通；当交通流稀疏时，实施控制前后交通流状况基本不发生变化. 关键词： 元胞自动机模型 上匝道合流处 交替通行控制 数值模拟     

虚边界元法与强流电子枪的电子轨迹模拟

以位势问题为分析对象,从格林公式出发严格导出了虚边界元法的基本积分方程.并以虚边界元法基本积分方程为出发点,从理论上导出了虚边界元法对虚边界形状位置的基本要求.理论结果表明,虚边界元法本身是一种严格的方法,但在一定条件下,它是一种近似方法.基于虚边界元方法开发了一套适用于强流电子枪的电子轨迹模拟程序,并对强流电子枪进行了计算.对强流电子枪的计算表明,在同等条件下,取定最佳的虚实边界距离与边界单元数,虚边界元法较边界元法的精度要高.     

SPH方法进出口数值边界条件研究

基于虚粒子概念,提出进出口数值边界条件处理方法.在进口边界外设置进口区域,并赋予进口虚粒子相应的物理量;出口边界外设置出口和缓冲区域,出口虚粒子的物理量由计算获得,缓冲区的虚粒子初始物理量是指定的;根据每个时间步的流动情况,改变粒子的区域属性,添加/删除相应的粒子.利用拉格朗日形式的SPH方法,通过管内流动问题验证数值进出口边界方法的适用性,研究进出口边界条件在激波管、绕流问题中的应用.提出的进出口边界处理方法,避免了边界附近流体粒子积分截断问题,保证流体粒子能够流出边界,激波能够透射边界.     

NLIE of Dirichlet sine-Gordon model for boundary bound states

We investigate boundary bound states of sine-Gordon model on the finite-size strip with Dirichlet boundary conditions. For the purpose we derive the nonlinear integral equation (NLIE) for the boundary excited states from the Bethe ansatz equation of the inhomogeneous XXZ spin 1/2 chain with boundary imaginary roots discovered by Saleur and Skorik. Taking a large volume (IR) limit we calculate boundary energies, boundary reflection factors and boundary Lüscher corrections and compare with the excited boundary states of the Dirichlet sine-Gordon model first considered by Dorey and Mattsson. We also consider the short distance limit and relate the IR scattering data with that of the UV conformal field theory.     

Atomistic Simulation of Curvature Driven Grain Boundary Migration

We present two dimensional molecular dynamics simulations of grain boundary migration using the half-loop bicrystal geometry in the experiments of Shvindlerman et al. We examine the dependence of steady-state grain boundary migration rate on grain boundary curvature by varying the half-loop width at constant temperature. The results confirm the classical result derived by absolute reaction rate theory that grain boundary velocity is proportional to the curvature. We then measure the grain boundary migration rate for fixed half-loop width at varying temperatures. Analysis of this data establishes an Arrhenius relation between the grain boundary mobility and temperature, allowing us to extract the activation energy for grain boundary migration. Since grain boundaries have an excess volume, curvature driven grain boundary migration increases the density of the system during the simulations. In simulations performed at constant pressure, this leads to vacancy generation during the boundary migration, making the whole migration process jerky.     

Temperature dependence of the structure and shear response of a Σ11 asymmetric tilt grain boundary in copper from molecular-dynamics

We investigate the effect of temperature on the structure and shear response of a Σ11 asymmetric tilt grain boundary in a classical embedded-atom model of elemental copper using molecular dynamics simulations. As the temperature is increased the structure of the boundary disorders considerably, but with a boundary width that remains finite at the melting point. The disordering of the boundary structure becomes significant for homologous temperatures above 0.83 (1100?K). As temperature increases above this point the boundary width and roughness increases monotonically. Near the temperature where the boundary starts to disorder we observe a change in the temperature dependence of the ideal shear strength of the boundary, as well as the value of the coupling parameter β, defined as the ratio of the velocity of relative translation of the grains parallel to the boundary plane to that corresponding to the motion of the boundary normal to its plane.     

Exact boundary condition for time-dependent wave equation based on boundary integral

An exact non-reflecting boundary conditions based on a boundary integral equation or a modified Kirchhoff-type formula is derived for exterior three-dimensional wave equations. The Kirchhoff-type non-reflecting boundary condition is originally proposed by L. Ting and M.J. Miksis [J. Acoust. Soc. Am. 80 (1986) 1825] and numerically tested by D. Givoli and D. Cohen [J. Comput. Phys. 117 (1995) 102] for a spherically symmetric problem. The computational advantage of Ting–Miksis boundary condition is that its temporal non-locality is limited to a fixed amount of past information. However, a long-time instability is exhibited in testing numerical solutions by using a standard non-dissipative finite-difference scheme. The main purpose of this work is to present a new exact boundary condition and to eliminate the long-time instability. The proposed exact boundary condition can be considered as a limit case of Ting–Miksis boundary condition when the two artificial boundaries used in their method approach each other. Our boundary condition is actually a boundary integral equation on a single artificial boundary for wave equations, which is to be solved in conjunction with the interior wave equation. The new boundary condition needs only one artificial boundary, which can be of any shape, i.e., sphere, cubic surface, etc. It keeps all merits of the original Kirchhoff boundary condition such as restricting the temporal non-locality, free of numerical evaluation of any special functions and so on. Numerical approximation to the artificial boundary condition on cubic surface is derived and three-dimensional numerical tests are carried out on the cubic computational domain.     

不同边界条件下一维双原子链的晶格振动

在自由边界条件和驻波边界条件下，讨论分析了一维双原子链晶格振动的振动模和色散关系，并与周期性边界条件下的结果进行了比较；明确了在不同边界条件下讨论实际原子链晶格振动的振动模和色散关系，其结果是相同的。     

不同边界条件下的渗吸驱动因素

建立不同边界条件下的渗吸数学模型, 分别研究在单一边界(OEO边界条件)和混合边界条件(TEO-OW边界条件)下重力和毛管压力对渗吸作用的驱动。结果表明: OEO边界条件下, 只存在逆向渗吸, 并且当开启端面在下端时, 重力抑制渗吸进行; 当开启端面在上端时, 重力促进渗吸进行; TEO-OW边界条件下, 同时存在逆向渗吸和同向渗吸, 对于逆向渗吸, 重力是阻力, 对于同向渗吸, 重力是动力, 当Bond数倒数较小时, 重力在渗吸作用中占主导地位, 当Bond数倒数较大时, 毛管力占主导地位。对比OEO开启端面在上端时和TEO-OW边界条件下重力和毛管力对渗吸作用的大小。结果显示, 在相同Bond数倒数下, OEO边界条件下重力作用的渗吸排油比例要高于TEO-OW边界条件下重力作用的渗吸排油比例。对比不同Bond数倒数下OEO和TEO-OW渗吸速度发现, 当Bond数倒数较小时, 重力起主导作用, OEO边界渗吸速度更快; 当Bond数倒数较大时, 毛管力起主导作用, TEO-OW边界条件渗吸速度更快。     

腔体系统电磁脉冲模拟中的电子发射面

对电子发射面设置问题进行了研究,给出了底入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的实现方法,分析了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的特点,并利用虚拟发射面的方法实现了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的设置。结果显示,利用该方法可以较简洁地实现腔体系统电磁脉冲模拟中平面和曲面电子发射面的设置,发射面电子发射参数和时序符合物理规律。     

Effects of boundary inclination and boundary type on shear-driven grain boundary migration

A series of molecular dynamics simulations was performed on a bicrystal to which a fixed shear rate was applied parallel to the boundary plane. Under some conditions, grain boundary motion is coupled to the relative tangential motion of the two grains. In order to investigate the generality of this type of coupled shear/boundary motion, simulations were performed for both special (low Σ) and general (non-Σ) [010] tilt boundaries over a wide range of grain boundary inclinations. The data point to the existence of two critical stresses: one for coupled shear/boundary motion and the other for grain boundary sliding. For the non-Σ boundaries, the critical stress for coupled shear/boundary motion is typically smaller than that for sliding; coupled shear/boundary motion occurs for all inclinations. For Σ5 boundaries, for which the critical stress is smaller and depends on boundary inclination, coupled shear/boundary motion occurs for some, but not all inclinations.