[发明专利]一种基于动态切换的水电工程交通运输系统仿真方法

说明书

本发明公开一种基于动态切换的水电工程交通运输系统仿真方法。通过采集施工区域内相关活动的数据，辨识出活动的持续时间模型，构建持续时间模型库。然后利用离散事件系统仿真模型对施工区域交通运输系统建模，最后进行仿真计算并分析。在仿真过程中，通过判断仿真时钟所处的时段动态选择相应的持续时间模型，根据工期进展修改系统参数，实现了动态切换的机制。与现有技术相比，本发明所述的方法可以根据具体交通状况动态改变活动的持续时间，更加真实的模拟了实际水电工程交通运输系统，对相应的研究具有重要意义。

技术领域

本发明属于交通工程领域，涉及一种基于动态切换的水电工程交通运输系统仿真方法。

背景技术

我国的水利水电工程大多位于中西部的高山峡谷之中，地形复杂，条件恶劣。水电工程施工场内交通运输系统作为其中一个重要部分，主要负责工程建设的物料运输和管理，既要满足工期要求，又要保证运输的通畅，是工程施工进度控制和成本控制的关键因素。

水电工程施工场内交通运输系统具有结构复杂、开放性强、随机性以及不确定性因素多等特点，是一个动态的复杂大系统，因此很难用数学模型完整描述。随着计算机技术和系统仿真理论的发展，建立大型水电工程交通运输系统的仿真已成为可能。

现有的水电工程交通运输系统仿真方法大多是离散事件系统仿真技术，这其中很重要的一点是活动的持续时间，它影响到整个仿真过程的推进。由于实际的水电工程施工场内施工车辆与社会车辆共用道路、道路平峰高峰交通参数不同等情况的存在，使得同一活动的持续时间并不是不变的，也不是服从同一个概率分布的，而是不断变化的。因此在仿真过程推进的过程中，实时调整活动的持续时间是十分有必要的。

目前，国内外对于水电工程交通运输系统的仿真技术如排队网络模型、循环网络模型、赋时Petri网等对活动的持续时间大部分是采用同一概率分布，这与实际情况有一定的差距。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于动态切换的水电工程交通运输系统仿真方法。

本发明方法包括以下步骤：

步骤(1).采集待测施工区域各时段内不同活动的持续时间数据，对采集到的时间数据按该活动在施工区域交通运输系统所处的子系统分别进行辨识，根据辨识后的参数构建相应活动的持续时间模型；然后将上述所有时段内不同活动的持续时间模型存储在持续时间模型库中；

所述的采集方法可以是根据安装在施工车辆上的检测器与道路两侧的接收器进行通信得到持续时间数据；

所述的活动包括装料、卸料、重行、空返、岔口通行；

所述的时段根据实际的交通状况按照高峰期、平峰期将一天24小时分为若干个时段；

所述的子系统包括装料系统、卸料系统、岔口系统和道路系统，其中装料活动属于装料系统，卸料活动属于卸料系统，岔口通行活动属于岔口系统，重行活动和空返活动属于道路系统；

所述的辨识根据活动的不同采用不同的概率密度模型，得到不同的模型参数，具体是：

①对于装料活动和岔口活动，其持续时间认为服从正态分布N(μ,σ²)，因此根据采集到的数据利用参数估计的方法得到均值μ和方差σ²；

②对于卸料活动，其持续时间认为服从负指数分布E(λ)，因此根据采集到的数据利用参数估计的方法得到均值λ；

③对于重行活动和空返活动，其持续时间认为服从均匀分布U(a,b)，其中a为最小持续时间，b为最大持续时间，利用采集到的数据估计出a和b；

进一步地，对于同一个活动，由于其在不同时段可能处于不同的交通环境，得到的模型参数也可能是不同的；