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城市交通流大规模并行计算方法研究

作　者: 依再提古丽·阿克甫
导　师: 买买提明·艾尼
学　校: 新疆大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 交通仿真并行计算集群 MPI
分类号: U491.112
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 86次
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内容摘要

计算机仿真技术是现代高科技技术的核心，它很多领域上已经成为分析，评价及运行的好工具。在城市交通问题的研究中，仿真技术也是交通管理，控制和诱导决策的重要实验手段和工具，它能准确反映真实交通活动。向“真实”的试验或昂贵的道路建设方案之前在计算机上研究改变的道路网络或交通控制机制对交通拥挤的影响。从而减少不少的资金浪费。交通仿真是利用科学的理论来解决交通规划，管理和控制的。随着社会的发展城市交通路网越来越扩大，因此交通仿真技术的要求也越来越高了。交通流的并行仿真是交通流仿真技术的进一步发展结果，所以近年来，交通流的并行计算是解决城市交通流的仿真计算问题的流行方法。本文的主要工作是设计并实现Linux分布式集群系统，提出了基于MPI消息传递库的局部交通流仿真的并行仿真算法。交通并行仿真中用c++语言设计了主—从式的并行仿真算法。考虑道路路网特征，采用域分解算法来实现仿真计算的任务分配。最后总结了本文的研究工作，并分析研究成果。从并行仿真的结果看，构建的并行系统是能使用的，可靠地。并且该算法提高仿真速度。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-15
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 研究意义  8-9
  1.3 国内研究现状  9-13
    1.3.1 国外并行计算发展现状  9-10
    1.3.2 国外并行交通仿真研究概况  10-11
    1.3.3 国内并行计算发展现状  11-12
    1.3.4 国内并行交通仿真研究概况  12-13
  1.4 本文研究目标与主要研究内容  13-14
  1.5 本文组织结构论文结构  14-15
第二章并行机与集群简介  15-34
  2.1 并行计算  15
  2.2 并行计算机  15-18
    2.2.1 并行计算机分类  16-18
  2.3 构建基于 Linux 集群  18-23
    2.3.1 PC 集群的介绍  18-19
    2.3.2 集群的优点  19
    2.3.3 集群系统的硬件环境和组网  19-21
    2.3.4 软件环境的搭建  21-23
  2.4 MPI 并行程序设计环境  23-30
    2.4.1 MPI 的安装  24-25
    2.4.2 MPI 的基本函数  25-26
    2.4.3 MPI 的结构  26-27
    2.4.4 MPI 并行编程  27-30
  2.5 MPI 的通信模式  30-32
  2.6 区域分界算法  32-34
第三章交通仿真并行化方法与策略  34-41
  3.0 交通仿真模型  34-35
  3.1 交通仿真的并行化可行性分析  35-36
  3.2 AIMSUN 仿真系统并行化方法  36-37
  3.3 TRANSIMS 仿真系统并行化方法  37-38
  3.4 本文中的交通仿真并行化方法与策略  38-41
    3.4.1 域分解算法  38-39
    3.4.2 数据通讯  39-40
    3.4.3 同步策略  40-41
第四章并行交通仿真的实现  41-51
  4.1 基于 MPI 的交通流并行程序设计  41-46
  4.2 并行仿真结果  46-48
  4.3 并行程序性能分析  48-51
    4.3.1 并行执行时间  48
    4.3.2 加速比  48-49
    4.3.3 并行效率  49
    4.3.4 并行计算结果分析  49-51
第五章论文总结与展望  51-52
  5.1 论文总结  51
  5.2 展望  51-52
第六章附录  52-59
  6.1 Traffic_simulation 计算程序  52-53
  6.2 运行过程  53
  6.3 各数据文件内容  53-55
    6.3.1 初始数据文件（a_.in）  53-54
    6.3.2 车辆数据文件（a_1.hd）  54-55
    6.3.3 可视化数据文件  55
  6.4 Makefile 文件  55-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
攻读学位期间撰写的论文  63

城市交通流大规模并行计算方法研究

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