[发明专利]一种基于流式计算的动体运行仿真方法

权利要求书

1.一种基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

动体建模，确定动体的类型、数量，为其中每一个所述动体设定对应的运行计算模型；

资源规划，在网络互联的服务器上确定所有动体运行仿真的计算资源分配规划；

动态运行，启动仿真运行，动态输入导调数据，设立多阶算子进行流式计算，输出所述动体的多种仿真状态信息；

在所述资源规划步骤中，网络互联的服务器包括至少一个管理服务器和多个任务服务器，在所述管理服务器中设置有管控模块，在所述任务服务器设置有任务模块，在所述任务模块中又进一步划分为多个相互独立且并行计算的任务计算器；

在所述动态运行步骤中，所述管控模块接收导调数据，进而产生需要进行仿真的动体，所述导调数据以选定的时间间隔不断更新，包括在第一仿真时刻提供的初始导调数据：

其中，t1表示第一仿真时刻，第1类动体A的集合为第1类动体数量为Q_A1个，其中每一个第1类动体对应标识分别为第2类动体B的集合为第2类动体数量为Q_B1个，其中每一个第2类动体对应标识分别为以及包括第3类动体C的集合为第3类动体数量为Q_C1个，其中每一个第3类动体对应标识分别为

所述管控模块接收导调数据，还完成一阶算子计算，根据仿真动体的类型、数量和识别号，并发产生与所述仿真动体相对应的一阶计算数据，所述管控模块根据一阶计算数据对应调度分配给任务计算器进行二阶算子计算；

在第二仿真时刻，参与第1类动体的二阶算子计算的任务计算器开始进行二阶算子计算，对第1类动体在经历第一仿真时刻到第二仿真时刻的时段后，对第1类动体在第二仿真时刻所在的地理位置进行计算；并且，在第二仿真时刻与第三仿真时刻之间的时间段内，第1类动体的二阶算子对应的任务计算器，全部完成第1类动体在第二仿真时刻所在的地理位置的计算，输出的动体位置数据以数据流的方式传输给下一阶算子，即三阶算子。

2.根据权利要求1所述的基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，在所述动体建模步骤中，所述运行计算模型包括运行参数，以及基于地理空间信息的运行路线、运行状态和运行规则。

3.根据权利要求2所述的基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，所述运行参数包括加速运行参数、匀速运行参数、减速运行参数，其中动体出发时对应的加速运行参数包括初始速度正加速度动体中段匀速运行对应的匀速运行参数为匀速度动体到达停靠站时对应的减速运行参数为负加速度所述运行计算模型的运行参数又进一步受多种因素影响，包括其中表示地形因素，表示气象因素，表示昼夜因素，表示交通拥堵因素。

4.根据权利要求1所述的基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，在所述资源规划步骤中，在计算资源分配规划过程中，根据参与仿真的动体类型和数量，确定计算资源的规模，包括确定参与仿真计算的管理服务器和任务服务器的数量，根据动体仿真所需要的运行计算模型，分配规划相应的任务计算器的数量，以及这些任务计算器在针对不同的运行计算模型的具体配置。

5.根据权利要求1所述的基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，一阶算子在每一个仿真时刻都会输出参与仿真计算的仿真动体的类型信息、数量信息、标识信息和仿真时刻信息，这些信息组合成广播信息，随着仿真时刻的不断延续组成了一阶算子向外发布的广播数据流。

6.根据权利要求5所述的基于流式计算的动体运行仿真方法，其特征在于，在第三仿真时刻，三阶算子接收来自二阶算子的数据流，三阶算子检验参与二阶算子任务的任务计算器是否全部完成前一个仿真时刻间隔内对应的二阶算子的计算任务，对二阶算子的计算结果进行存储管理，并且三阶算子还接收来自一阶算子在不同仿真时刻发出的广播数据流，从中根据第1类动体的数量信息、标识信息和仿真时刻信息来校验二阶算子是否全部完成了前一个仿真时刻间隔内对应的动体仿真计算。