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面向“执行体”的实时交通控制系统建模与执行策略研究

作　者: 何嘉林
导　师: 张晶
学　校: 昆明理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 分布性异构性层次性逻辑正确性并行性实时性
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着计算机技术的不断发展,智能交通系统的体系结构也越来越复杂,具有分布性、异构性和层次性特点。过去的那种单一模型的仿真环境只能对交通系统部分功能进行建模与仿真,根本无法满足对整个交通系统的建模与仿真。同时,在实现一个交通逻辑系统模型之前,保证系统运行的逻辑正确性显得尤为重要。针对以上两个问题,本文提出了一种在Ptolemy II仿真软件中构建交通系统的方法；并采用DE域来分析单层交通模型运行时的逻辑正确性和采用PTIDES域来分析多层交通模型中各个节点运行的并行性。其主要工作如下：1提出了单交叉口交通的建模与执行策略,即单交叉口模型由车辆检测器节点,交通控制器节点和交通灯节点组成。车辆检测器节点发送交通事件给交通控制器节点,交通控制器节点完成交通事件的处理后,向交通灯节点发送交通信号控制指令。整个模型的执行由DE计算模型管理,DE调度器根据事件的时间戳大小异步地调用事件。仿真实验表明了DE域处理事件的可确定性与唯一性。2提出了区域交通控制系统的建模与执行策略,即将层次化的系统结构进行平面化建模以及将单个节点与它的子节点之间的关系层次化建模。区域交通控制模型具有多层次性特点,最顶层模型采用PTIDES计算模型,其余子模型采用DE计算模型。PTIDES计算模型提高了最顶层模型中各个复合actor执行的并行性以及DE计算模型保证了各子模型执行的可确定性与异步性。仿真实验表明了对于交通系统中无因果关系的节点来说,事件完全可以不按时间戳顺序被处理,从而提高了节点的执行效率。3介绍了一种快速优先权队列,即日历队列。日历队列是将无穷大的队列划分成若干个有限的队列,每个队列中都根据事件的时间戳大小排序事件。接着介绍了DAG拓扑排序算法,即根据一个actor在模型的拓扑结构排序中的位置给它赋予相应的优先权。值越小,优先权越大。虽然拓扑排序的结果并不唯一,但父结点的优先权始终高于子结点的优先权。本文最后对研究工作进行了总结,指出了今后需进一步深入研究的问题。

面向“执行体”的实时交通控制系统建模与执行策略研究

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