時(shí)間：2023-03-28 15:04:40
序論：在您撰寫計(jì)算機(jī)仿真論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
（1）計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算在產(chǎn)品模型為中心的應(yīng)用：在產(chǎn)品模型引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)性能、可制造型、可裝配性等情況進(jìn)行分析。一個(gè)產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，需要考慮其實(shí)用功能、實(shí)際需求、產(chǎn)品外觀、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品的可制造型、產(chǎn)品的可批量生產(chǎn)性等方面的因素，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)很好的完成這些工作，在產(chǎn)品模型中發(fā)揮作用。
（2）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造系統(tǒng)模型為中心的應(yīng)用：制造業(yè)中的制造系統(tǒng)模型中包括了制造設(shè)備的高仿真智能運(yùn)用。復(fù)雜制造系統(tǒng)的模擬等過(guò)程，計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)在檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行能力、監(jiān)控設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況中發(fā)揮著巨大的作用。
（3）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程模型為中心的應(yīng)用：在這個(gè)分類中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)主要是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中起到作用。產(chǎn)品的制造過(guò)程引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)就是利用仿真技術(shù)將制造系統(tǒng)模型和產(chǎn)品模型進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)行多方位的模擬、全面的運(yùn)算，以及全面的考慮生產(chǎn)批量、產(chǎn)品成本等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出合格并且滿足需求的產(chǎn)品。
二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一種高新的科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等汗液都有應(yīng)用，特別是在航空行業(yè)、國(guó)防行業(yè)等大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)研發(fā)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用可以減少不必要的損失、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量。在制造行業(yè)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試運(yùn)行的全過(guò)程，已經(jīng)成為了制造業(yè)不可或缺的重要技術(shù)手段。 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使用戶通過(guò)電腦屏幕進(jìn)入一個(gè)三維世界，其可以為產(chǎn)品提供一個(gè)可視化的三維環(huán)境，對(duì)物體進(jìn)行交互操作，從而對(duì)質(zhì)量和數(shù)量進(jìn)行綜合決策，這種可視化的解決策略可以對(duì)快速化及批量化生產(chǎn)的發(fā)展起到推動(dòng)作用[2]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，對(duì)產(chǎn)品的性能和運(yùn)行狀況進(jìn)行測(cè)試與監(jiān)控，這種技術(shù)將計(jì)算機(jī)圖文學(xué)、高仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)等多種技術(shù)手段進(jìn)行了結(jié)合，這種技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)階段都可以進(jìn)行支持，使用者通過(guò)操作可以檢驗(yàn)產(chǎn)品的各個(gè)部件是否合格，檢驗(yàn)產(chǎn)品的各個(gè)性能進(jìn)的穩(wěn)定性，檢驗(yàn)產(chǎn)品功能的實(shí)用性?！∮?jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)將三維模型和虛擬仿真進(jìn)行有有效的集成，從而可以對(duì)實(shí)際世界中的物體進(jìn)行操作，是一種計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)技術(shù)，是一種實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程的應(yīng)用技術(shù)[3]。虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中的引入可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)線或車間中少人力、物力、財(cái)力并在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)驗(yàn)證[4]，為產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、制造業(yè)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究展望
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程的信息化、數(shù)字化、以及網(wǎng)絡(luò)化，為企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造提供了包含生產(chǎn)源、工藝流程、管理等多種動(dòng)態(tài)信息的分析方法。在傳統(tǒng)的制造方法卻無(wú)法對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行快速化設(shè)計(jì)，無(wú)法進(jìn)行小批量多品種的產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、控制都很難達(dá)到預(yù)期的效果，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的引入就可以很好地解決這些問(wèn)題。
現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣發(fā)的物流仿真軟件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等，這些軟件都是面向?qū)ο蟮?、圖形化集成建模仿真軟件，可以搭建系統(tǒng)仿真模型，通過(guò)參數(shù)輸入而獲得系統(tǒng)的參數(shù)輸出，對(duì)制造企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)具有很高的參考性。隨著仿真軟件在制造業(yè)中的需求的不斷增大，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)會(huì)不斷的發(fā)展，三維建模軟件與物流仿真軟件會(huì)得到更好的結(jié)合，并以快速、簡(jiǎn)單的建模建立、工藝仿真以及優(yōu)化算法等一步一步的集成，這將是制造業(yè)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展方向。
四、結(jié)論
研究團(tuán)隊(duì)、制藥產(chǎn)業(yè)及醫(yī)療服務(wù)業(yè)已經(jīng)認(rèn)可生命科學(xué)仿真系統(tǒng)的作用。在化學(xué)工程師和計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程工程專家的幫助下，生物工程師可以運(yùn)用這些手段解決諸多生理學(xué)和醫(yī)學(xué)問(wèn)題。
2仿真技術(shù)的研究進(jìn)展
系統(tǒng)生物學(xué)要使用定量分析來(lái)研究生命系統(tǒng)。起因于處理大量數(shù)據(jù)的需要。學(xué)者通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，利用定量分析來(lái)處理臨床問(wèn)題，產(chǎn)生了名叫系統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)的新學(xué)科?；瘜W(xué)工程師長(zhǎng)期參與生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的定量分析。Peppas和Langer認(rèn)為在20世紀(jì)60年代早期化學(xué)工程師就參與生物醫(yī)藥工程。Bailey和同事研究出一種控制新陳代謝的手段，這種手段不僅可用于生物制造技術(shù)，也可用于其他生物問(wèn)題。2005年，Solis和Stephanopoulos指出了納米級(jí)的系統(tǒng)工程需要解決的問(wèn)題。2006年，Doyle和Stelling回顧了用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)去分析代謝網(wǎng)絡(luò)的一些重要的成果。2009年，Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型來(lái)分析細(xì)胞死亡。近年來(lái)，有許多論文概述了計(jì)算機(jī)工程師和化學(xué)工程師在醫(yī)療系統(tǒng)中的作用。對(duì)化學(xué)工程師，尤其是工藝系統(tǒng)工程師來(lái)說(shuō)，免疫系統(tǒng)是一個(gè)采用仿真技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，化學(xué)工程師能夠研究免疫系統(tǒng)和病毒之間的相互作用。2004-2005年，Deem開(kāi)發(fā)了一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究了病毒和疫苗造成的免疫反應(yīng)的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技術(shù)研究了免疫系統(tǒng)的細(xì)胞間的通信，以及免疫反應(yīng)。2006年，Joly和Pinto認(rèn)為HIV-1發(fā)病機(jī)理的數(shù)學(xué)模型優(yōu)化了藥物治療的方法。這種方法會(huì)導(dǎo)致藥物設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)的改進(jìn)。Yin在2007年提議把病毒當(dāng)作一種產(chǎn)品，研究病毒生長(zhǎng)和傳播時(shí)需要考慮時(shí)空的影響。可以預(yù)見(jiàn)，將來(lái)人們會(huì)用生理學(xué)模型和計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)出最佳藥物配方。為了有效地進(jìn)行仿真，需要根據(jù)生物具體的特性建立多種生理學(xué)計(jì)算模型。幾年前，學(xué)者啟動(dòng)生理組計(jì)劃（PhysiomeProject），旨在尋找人和其他真核生物的計(jì)算模型。迄今為止，該計(jì)劃主要關(guān)注使用CellML標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞電生理學(xué)的數(shù)學(xué)模型。CellML標(biāo)準(zhǔn)是一種使用細(xì)胞進(jìn)程模型的生物物理學(xué)模型標(biāo)準(zhǔn)。另外SBML標(biāo)準(zhǔn)是一種能夠辨識(shí)生物進(jìn)程的計(jì)算機(jī)可讀標(biāo)準(zhǔn)。最近，一個(gè)名為虛擬生理人的項(xiàng)目進(jìn)一步促進(jìn)了歐洲學(xué)者研究生物醫(yī)學(xué)的建模和仿真。學(xué)者開(kāi)發(fā)了一些數(shù)據(jù)庫(kù)去存儲(chǔ)生物模型。細(xì)胞模型系統(tǒng)和生物模型數(shù)據(jù)庫(kù)是其中兩個(gè)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)，兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都建議使用CellML標(biāo)準(zhǔn)和SBML標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)者可使用這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)探索復(fù)雜的生命系統(tǒng)。生物模型在藥物的使用方面有重要作用，這不僅是一個(gè)通用手段，而且對(duì)癌癥治療和眼病治療也有特殊的貢獻(xiàn)。2002年，Cstete和Doyle提出一種生物反饋系統(tǒng)的逆向工程分析原理。2003年，Tyson、Chen和Novak回顧一些生物控制模塊的設(shè)計(jì)原則。
3簡(jiǎn)單系統(tǒng)的建模
2001年，Hangos和Cameron強(qiáng)調(diào)明確建立模型的目的，模型是在對(duì)現(xiàn)象總結(jié)的基礎(chǔ)上，用計(jì)算機(jī)能夠接受的方式反映規(guī)律，建模是下一步仿真計(jì)算的基礎(chǔ)。對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)建模十分必要。復(fù)雜系統(tǒng)不可能設(shè)計(jì)出含所有現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)椴糠至坎豢蓽y(cè)量，并且?guī)讉€(gè)現(xiàn)象間很難找到相互關(guān)系。盡管學(xué)者已經(jīng)在測(cè)量基因與代謝領(lǐng)域取得巨大進(jìn)展，但仍有許多生物量無(wú)法測(cè)量，即便能夠測(cè)量出一些，測(cè)量的準(zhǔn)確性也不夠高。下面的例子是倫敦大學(xué)研究得到的一種模型，該模型模擬了血流改變時(shí)動(dòng)脈壁內(nèi)皮細(xì)胞的反應(yīng)。血流改變刺激細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)，而這些化學(xué)信號(hào)拉長(zhǎng)了內(nèi)皮細(xì)胞，在某些條件下，巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈壁上增加了，最后導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的位置與血流改變的區(qū)域息息相關(guān)。并造成影響。學(xué)者研究出兩個(gè)模型來(lái)探索這種影響。模型一是細(xì)胞表面的血液模型，首先把細(xì)胞表面分解成許多不同的小三角形區(qū)域（0.4um），這個(gè)模型可以看成一個(gè)斯托克斯公式的邊界積分表達(dá)式，通過(guò)該模型可以研究在血流作用下細(xì)胞的受力情況。模型二研究了力對(duì)細(xì)胞骨架的影響，細(xì)胞骨架保持細(xì)胞形狀，可以使用開(kāi)爾文體模型研究這個(gè)問(wèn)題，它是由1個(gè)緩沖器和2個(gè)平行的彈簧構(gòu)成的黏性彈性系統(tǒng)，開(kāi)爾文體代表一種將機(jī)械力轉(zhuǎn)化成生化信號(hào)的細(xì)胞成分，這種生化信號(hào)會(huì)導(dǎo)致Src激酶的活化，Src激酶會(huì)調(diào)節(jié)Rho激酶和GTP酶（Rac和Rho），而Rho激酶和GTP酶可以控制細(xì)胞結(jié)構(gòu)和形態(tài)。簡(jiǎn)單的展示了該過(guò)程。此模型可以解釋很多現(xiàn)象，但仍然有一些問(wèn)題解釋不了，例如當(dāng)涉及體內(nèi)細(xì)胞間的通信時(shí)，該模型不適用。研究人員建立復(fù)雜的仿真模型，這些模型涉及化學(xué)和機(jī)械領(lǐng)域，可以使用這些模型來(lái)進(jìn)一步研究各種生理學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)現(xiàn)象。
4復(fù)雜系統(tǒng)的建模
生命系統(tǒng)具有很強(qiáng)的魯棒性，生命系統(tǒng)和多反饋的魯棒性系統(tǒng)相似。建模時(shí)要識(shí)別模型中的薄弱區(qū)域，在該薄弱區(qū)域模型可能不夠準(zhǔn)確，需要用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，這要求修改模型。在復(fù)雜模型中，特別要注意內(nèi)部參數(shù)不能測(cè)量的區(qū)域，當(dāng)處理涉及復(fù)雜生理問(wèn)題時(shí)，這些區(qū)域變得很重要。原料中包括必要成分A，A和其它成分一起加到反應(yīng)器。在該反應(yīng)器上，一些原料反應(yīng)生成副產(chǎn)物B。在這個(gè)過(guò)程中，在一定范圍內(nèi)控制成分A的數(shù)量很重要。在反應(yīng)器上，A在催化劑C的催化下生成B，B在催化劑D的催化下生成A。A的數(shù)量決定CSTR產(chǎn)生C或者D的數(shù)量。如果A加入很多，將會(huì)產(chǎn)生C催化正反應(yīng)。如果A加入的很少，將產(chǎn)生D催化逆反應(yīng)。與此同時(shí)，膜反應(yīng)器過(guò)濾掉廢物。這個(gè)簡(jiǎn)單的工藝流程初步反映了血液中葡萄糖調(diào)節(jié)機(jī)制。葡萄糖由腸道進(jìn)入血液，并供給其它所有的器官。葡萄糖維持在一定濃度很重要，因?yàn)榫S持在一定濃度可以確保人類各種機(jī)能的良好反應(yīng)，這種調(diào)節(jié)過(guò)程稱為葡萄糖穩(wěn)態(tài)。如果葡萄糖糖濃度高，胰腺產(chǎn)生胰島素，指示肝臟把葡萄糖轉(zhuǎn)化成糖原，如果血液中的葡萄糖濃度低，胰腺產(chǎn)生胰高血糖素，將糖原轉(zhuǎn)化回葡萄糖。肝細(xì)胞還將血液中廢品送入膽汁，并通過(guò)膽管過(guò)濾并排泄。這是一個(gè)涉及多個(gè)器官的復(fù)雜系統(tǒng)，探索該系統(tǒng)需要考慮許多器官間的聯(lián)系，葡萄糖穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)可以用7個(gè)模型表示。
1）.胰高血糖素受體模型
通過(guò)胰高血糖素模擬肝細(xì)胞表面受體的活化，受體活化產(chǎn)生三磷酸肌醇。該模型由5個(gè)微分方程構(gòu)成，分別描述受體的各種狀態(tài)、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的產(chǎn)生。
2）.鈣模型
模擬由三磷酸肌醇活化產(chǎn)生的鈣信號(hào)通路。該模型由2個(gè)微分方程構(gòu)成，分別涉及細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中鈣濃度。鈣模型的前提是Hill方程。
3）.環(huán)磷酸腺苷模型
模擬受體的活化和環(huán)磷酸腺苷的產(chǎn)生。該模型由5個(gè)微分方程構(gòu)成，分別關(guān)于環(huán)磷酸腺苷的濃度、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的濃度、受體的比例、不活動(dòng)的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。
4）.胰島素模型
模擬肝臟對(duì)于胰島素的反應(yīng)，該模型由1個(gè)描述糖原合成酶激酶（GSK）活化的微分方程構(gòu)成。
5）.血液模型
模擬葡萄糖在血液、肝臟和胰腺之間的運(yùn)輸，該模型由1個(gè)描述血液中葡萄糖濃度的微分方程構(gòu)成。
6）.糖原分解模型
模擬控制糖原分解與合成的4個(gè)因素，葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、鈣離子的控制、環(huán)磷酸腺苷的控制、胰島素的控制。該模型是一個(gè)模糊邏輯模型，該模型描述糖原合成酶（Sta，控制糖原合成速率）及糖原磷酸化酶（Pho，控制糖原分解速率）的活性水平。該模型由4個(gè)微分方程構(gòu)成，分別關(guān)于糖原磷酸化酶（Pho）、糖原合成酶（Sta）、糖原和細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖。
7）.胰腺模型
模擬胰高血糖素或胰島素的釋放。該模型由2個(gè)微分方程構(gòu)成，分別關(guān)于胰島素和胰高血糖素的血液濃度。每一個(gè)微分方程都要遵循Hill方程。上述7個(gè)模型共同構(gòu)成葡萄糖的調(diào)控模型，需要軟件管理系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)它們。Saffrey等人在2007年描述一種模型管理系統(tǒng)。該管理系統(tǒng)用來(lái)存儲(chǔ)模型和數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中，上述的7個(gè)模型互相聯(lián)系，共同模擬出葡萄糖穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。Hetherington等人詳細(xì)描述這個(gè)葡萄糖穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的模型。
5完善和應(yīng)用模型
建立模型以后，需要進(jìn)一步完善?？梢赃x擇各種不同的實(shí)驗(yàn)者，將實(shí)驗(yàn)者分成多個(gè)小組，分別觀察和記錄他們的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)完善和調(diào)整模型，甚至改變模型，最終確定適合不同人的具體的模型。通過(guò)這些具體的模型可以預(yù)測(cè)未來(lái)的變化情況，為了達(dá)到某些目的也可以設(shè)計(jì)一些干預(yù)措施。在其他領(lǐng)域中，學(xué)者已經(jīng)充分研究了基于模型工程的設(shè)計(jì)方法，利用這些設(shè)計(jì)方法可以達(dá)到一些想要的結(jié)果，雖然這些設(shè)計(jì)方法還不成熟，需要進(jìn)一步完善，但值得借鑒。在生命科學(xué)中，要特別注意干預(yù)措施也可能會(huì)導(dǎo)致一些危害。這些干預(yù)措施包括環(huán)境干預(yù)、藥理學(xué)干預(yù)或基因干預(yù)。環(huán)境干預(yù)通過(guò)物理或化學(xué)因素，藥理學(xué)干預(yù)主要通過(guò)臨床干預(yù)。在上一部分描述的復(fù)合模型中，廣泛的使用了計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程工程技術(shù)，和優(yōu)化技術(shù)尋找最佳解決方案，如糖尿病患者的最佳胰島素劑量；使用隨機(jī)技術(shù)尋找高敏感度模型的解決方案；使用區(qū)間方法確定能夠接受的最壞情況。上述方法和模型已經(jīng)被用來(lái)預(yù)防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝（NAFLD），利用上述方法可以提出一些措施，有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝（NAFLD）?；谀Ｐ偷姆椒ǎɡ鐑?yōu)化、隨機(jī)分析、間隔方法）將促進(jìn)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展，并且隨著生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展，這些方法將更完善。要在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中很好地使用這些方法和模型，必須要掌握生命科學(xué)的知識(shí)和計(jì)算機(jī)的知識(shí)，單個(gè)的研究者常常不具有這兩個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，因此合作很重要。那些希望從事相關(guān)研究工作的學(xué)者必須合作，例如通過(guò)短期或長(zhǎng)期項(xiàng)目，建立一個(gè)促進(jìn)合作的機(jī)制。
6結(jié)論
冰壺運(yùn)動(dòng)是以隊(duì)為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競(jìng)賽項(xiàng)目。投擲的冰壺為圓壺狀，周長(zhǎng)約為91.44厘米，高(壺的底部與頂部)11.43厘米，重量(包括壺柄和壺栓)最大為19.96公斤，冰壺底部和冰面相接觸的部分是一個(gè)半徑約為12.8至13.1厘米的圓環(huán)。冰壺所用場(chǎng)地是一個(gè)長(zhǎng)44.5米、寬4.32米的冰道。場(chǎng)地冰面澆過(guò)平整的冰面后，還需要用噴頭像冰面噴灑熱水滴，保證冰面出現(xiàn)表面圓滑的凸起的小冰點(diǎn)，使冰壺的底面不能完全接觸到冰面，并且冰面更粗糙，對(duì)冰壺的阻力更大。冰道的一端畫有一個(gè)直徑為1.83米的圓圈作為球員的發(fā)球區(qū)，被稱作本壘。冰道的另一端也畫有一圓圈，被稱為營(yíng)壘。在場(chǎng)地兩端各裝有一個(gè)斜面橡膠起蹬器。在冰壺場(chǎng)地前后兩端各有一條藍(lán)色的實(shí)線稱為“前衛(wèi)線”和“后衛(wèi)線”。球員擲壺時(shí)，身體下蹲，蹬冰腳踏在起蹬器上用力前蹬，使身體跪式向前滑行，同時(shí)手持冰壺從本壘圓心推球向前，至前衛(wèi)線時(shí)，放開(kāi)冰壺使其自行以直線或弧線軌道滑向營(yíng)壘中心。在一名隊(duì)員擲球時(shí)，由兩名本方隊(duì)員手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壺能準(zhǔn)確到達(dá)營(yíng)壘的中心或者將對(duì)方冰壺?fù)舸虺龅梅謪^(qū)域。最后當(dāng)雙方隊(duì)員擲完所有冰壺后，以場(chǎng)地上冰壺距離營(yíng)壘圓心的遠(yuǎn)近決定勝負(fù)。
2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立
冰壺在冰面上滑行可以視為剛體的平面運(yùn)動(dòng)，可以將其分解為質(zhì)心的平動(dòng)和繞過(guò)質(zhì)心軸的定軸旋轉(zhuǎn)。以前衛(wèi)線的中心為O，前衛(wèi)線中線為x軸，垂直于x軸的是y軸，垂直與冰面的為z軸建立坐標(biāo)系。
2.1旋轉(zhuǎn)
冰壺的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)的角速度為，冰壺與冰面間的摩擦系數(shù)為μ，μ的大小與溫度T有關(guān)，可表示成假設(shè)摩擦力是均勻分在整個(gè)低面圓盤上，故計(jì)算摩擦力矩時(shí)，應(yīng)將圓盤分解為許多的以轉(zhuǎn)軸為圓心的同心環(huán)來(lái)考慮。
3仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
為了實(shí)現(xiàn)冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真，根據(jù)前面所述的運(yùn)動(dòng)方程模型，需要先確定冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡的一些參數(shù)。為此將冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡仿真系統(tǒng)分成兩部分，即基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置和動(dòng)態(tài)模擬?；A(chǔ)參數(shù)設(shè)置中分別輸入初速度、初始角速度和溫度。冰壺場(chǎng)地兩營(yíng)壘之間的距離近30米，所以在沒(méi)有任何干擾的情況下，冰壺應(yīng)可以自由滑行20米才是有可能到達(dá)營(yíng)壘。
4結(jié)論
根據(jù)多年的高校教學(xué)實(shí)踐研究表明，教學(xué)中把就業(yè)崗位對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求作為依據(jù)，重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以知識(shí)本位向能力本位的轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和方法的整合，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的實(shí)踐技能、增強(qiáng)職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力、提高教學(xué)質(zhì)量有重要意義。計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式能夠真正激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，幫助學(xué)生構(gòu)建更靈活、更深層次的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。有試驗(yàn)結(jié)果表明：仿真教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行比較，多數(shù)學(xué)生在仿真教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)可以記憶整個(gè)課程多于2/3的內(nèi)容，而在傳統(tǒng)教學(xué)模式下只能記憶不到1/3的內(nèi)容。憑借云技術(shù)的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能等，使用計(jì)算機(jī)仿真模式進(jìn)行教學(xué)，教師引導(dǎo)，學(xué)生身臨其境，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)生自學(xué)并反復(fù)試驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)能動(dòng)性，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)?；谠萍夹g(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)將理論與實(shí)踐真正相結(jié)合，將為高校教學(xué)發(fā)展帶來(lái)新的方向。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及帶動(dòng)了仿真技術(shù)的發(fā)展。仿真技術(shù)已經(jīng)能夠使用科學(xué)方法建構(gòu)復(fù)雜的物理模型提示真實(shí)世界的變化規(guī)律，在許多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。仿真技術(shù)已在世界范圍內(nèi)許多知名高校的研究等領(lǐng)域中應(yīng)用；計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)在國(guó)內(nèi)外的許多課程中進(jìn)行過(guò)使用；在我國(guó)高校中，應(yīng)用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)是一種新的教育理念，各高校正在進(jìn)行積極的探索。2014年4月22日在北京召開(kāi)了首屆京城高校虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)研討會(huì)，提出成立首都高校虛擬仿真聯(lián)盟，建立推進(jìn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)和首都高校間資源和經(jīng)驗(yàn)分享的平臺(tái)。在我省高校中，計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)還處于比較落后的起步階段，這種新型的教學(xué)模式為學(xué)生及專業(yè)教師提供了教學(xué)和研究的新平臺(tái)，延展了創(chuàng)新的想象空間，有很大的發(fā)展空間和很好的發(fā)展前景。
2基于云技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)應(yīng)用
以電子商務(wù)課程為例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)
2.1電子商務(wù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
電子商務(wù)專業(yè)雖然已經(jīng)出現(xiàn)多年，但國(guó)內(nèi)高校沒(méi)有形成系統(tǒng)完整的專業(yè)理論體系。當(dāng)前高校電子商務(wù)專業(yè)的教學(xué)中然而存在一些不可忽視的問(wèn)題：課程設(shè)置方面。因?yàn)槿狈?duì)電子商務(wù)相關(guān)實(shí)際應(yīng)用的理解，在許多高校中相關(guān)課程設(shè)置具有極大的隨意性，多數(shù)只是把相關(guān)商務(wù)、管理和電子技術(shù)方面的課程進(jìn)行簡(jiǎn)單的羅列堆砌，不能適合電子商務(wù)專業(yè)實(shí)際需求。專業(yè)師資隊(duì)伍方面。國(guó)內(nèi)高校中從事電子商務(wù)教學(xué)的教師大多是抽調(diào)出來(lái)的經(jīng)管或計(jì)算機(jī)類教師，知識(shí)不夠系統(tǒng)專業(yè)，缺乏電子商務(wù)專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很少參與實(shí)際電商企業(yè)的項(xiàng)目運(yùn)作，講授專業(yè)課程時(shí)不能達(dá)到專業(yè)知識(shí)的外延和拓展。專業(yè)實(shí)踐方面。電子商務(wù)專業(yè)是一個(gè)新型的跨學(xué)科的綜合專業(yè)；培養(yǎng)的是能系統(tǒng)掌握電子商務(wù)專業(yè)的理論知識(shí)和技能、熟悉電子商務(wù)業(yè)務(wù)流程并能從事電子商務(wù)活動(dòng)的應(yīng)用型復(fù)合型人才。雖然許多高校正在加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，但多數(shù)缺乏針對(duì)專業(yè)就業(yè)的連貫性，不能很好的達(dá)到針對(duì)專業(yè)就業(yè)的實(shí)訓(xùn)目的。
2.2電子商務(wù)課程中基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式的構(gòu)建
使用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建一個(gè)虛擬的仿真模擬環(huán)境，模擬電子商務(wù)的各項(xiàng)活動(dòng)，具有仿真性、可操作性和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)生借助于云端存儲(chǔ)的相關(guān)軟件環(huán)境模擬實(shí)際電子商務(wù)項(xiàng)目環(huán)境，模擬參與電子商務(wù)實(shí)務(wù)活動(dòng)；計(jì)算機(jī)軟件的操作便捷人性化；仿真教學(xué)環(huán)境能夠作為與專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，提高實(shí)踐技能。根據(jù)崗位群開(kāi)發(fā)仿真教學(xué)課件，根據(jù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的培養(yǎng)要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，基于云技術(shù)開(kāi)發(fā)仿真崗位模擬場(chǎng)景和符合教學(xué)需求的互動(dòng)式教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力提供更理想更完善的方案。從就業(yè)崗位對(duì)專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求出發(fā)，以項(xiàng)目教學(xué)為主線進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的整合，采用情景模擬和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為主要手段。借助于云的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能平臺(tái)，針對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容和特點(diǎn)遵循專業(yè)方向和教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真和真實(shí)裝置相結(jié)合創(chuàng)建教學(xué)的仿真物理場(chǎng)所和軟件環(huán)境(存儲(chǔ)于云空間即用即取)，以就業(yè)為導(dǎo)向，用實(shí)驗(yàn)、見(jiàn)習(xí)、實(shí)踐的方式進(jìn)行實(shí)踐模擬，注重安全要求，集中管理，聯(lián)合開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)資源整合與優(yōu)化?？己松希抡婺M教學(xué)完成整體項(xiàng)目的過(guò)程中，專業(yè)技能鑒定與考核等領(lǐng)域以學(xué)生的表現(xiàn)為主，附帶平時(shí)成績(jī)，最終作為評(píng)定等級(jí)的依據(jù)?；谠萍夹g(shù)的高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)可以解決電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)上存在的問(wèn)題，教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)存儲(chǔ)于云端，使用三維建模方式模擬電子商務(wù)實(shí)踐環(huán)境，數(shù)據(jù)量小、速度快、精度高、互動(dòng)性強(qiáng)。平臺(tái)提供了電子商務(wù)專業(yè)課程教學(xué)中真實(shí)模擬互動(dòng)性的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在親身實(shí)踐的過(guò)程中提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作，認(rèn)知并掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)，通過(guò)崗位角色扮演來(lái)體驗(yàn)相關(guān)工作流程和崗位職責(zé)。憑借管理模塊任課教師可以掌控教學(xué)過(guò)程和學(xué)生操作情況，進(jìn)行必要的控制和引導(dǎo)。通過(guò)教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的考核模塊教師可以對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行跟蹤及考核評(píng)價(jià)。
2.3電子商務(wù)課程中基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)的具體應(yīng)用
高校電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)中使用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)，常見(jiàn)的方法包括：課堂演示，情景模擬，認(rèn)識(shí)實(shí)踐等。以電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)為對(duì)象，針對(duì)專業(yè)性質(zhì)和教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行具體的規(guī)劃。憑借云技術(shù)的基于網(wǎng)絡(luò)的仿真教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)、課件、資料庫(kù)、仿真實(shí)訓(xùn)的教學(xué)軟件(包括教學(xué)過(guò)程的多媒體課件；操作仿真技能的訓(xùn)練；模擬實(shí)際專業(yè)崗位的各種學(xué)習(xí)和工作環(huán)境等)；教師和學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)PC終端登錄使用云空間里存儲(chǔ)的相關(guān)教學(xué)資源；在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)多媒體機(jī)房，合法用戶可以進(jìn)行不同的實(shí)訓(xùn)練習(xí)；集中管理各種資源更安全，添加、修改、上傳、下載等使用更方便。構(gòu)建電子商務(wù)交易的真實(shí)過(guò)程和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)系統(tǒng)，多媒體網(wǎng)絡(luò)機(jī)房能滿足現(xiàn)有各種仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的要求(電商方、客戶方、物流配送方、第三方等)。實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)與真實(shí)電商系統(tǒng)在線連接，將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)中，將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息與真實(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，指導(dǎo)學(xué)生的操作。軟件技術(shù)和Internet支持平臺(tái)運(yùn)行，教師與平臺(tái)中學(xué)生實(shí)時(shí)溝通，實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)完整交易過(guò)程的各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和數(shù)據(jù)的交互。采用局域網(wǎng)和Internet結(jié)合使用的模式可以方便的對(duì)仿真平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和統(tǒng)一維護(hù)管理。包括進(jìn)行用戶注冊(cè)、遠(yuǎn)程登錄、調(diào)試等，所有資源以云技術(shù)在“云端”共享。以淘寶、天貓商城等作為實(shí)踐平臺(tái)進(jìn)行仿真教學(xué)的案例，如以現(xiàn)有的已經(jīng)開(kāi)設(shè)的淘寶商鋪?zhàn)鳛榉抡嫦到y(tǒng)中的模擬電商方，學(xué)生分組形式進(jìn)行仿真系統(tǒng)的崗位模擬：部分學(xué)生注冊(cè)淘寶會(huì)員并用賬戶和密碼登錄作為仿真系統(tǒng)中客戶方，部分學(xué)生登錄商鋪?zhàn)鳛榉抡嫦到y(tǒng)中電商方的客服，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中電商方的庫(kù)存管理員，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中下訂單后的在線支付(經(jīng)過(guò)支付寶作)或者電子銀行系統(tǒng)(快捷支付)為第三方，部分學(xué)生作為模擬的仿真系統(tǒng)中的物流配送方，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中電商方的售后服務(wù)客服方等，模擬各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)程，最終完成項(xiàng)目形式的電子商務(wù)完整交易。具體包括：收集相關(guān)資料，進(jìn)行學(xué)生分組；申請(qǐng)并注冊(cè)開(kāi)設(shè)電商方(如淘寶)店鋪，注冊(cè)客戶端用戶、注冊(cè)支付寶賬戶等；制定仿真電商交易完整方案；進(jìn)行仿真系統(tǒng)進(jìn)程，學(xué)生按部就班地進(jìn)入崗位角色，展開(kāi)電子商務(wù)過(guò)程；教師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)，教學(xué)內(nèi)容的延伸等。
3結(jié)論(Conclusion)
負(fù)控系統(tǒng)在電力網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)重要的應(yīng)用,首先是數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn),通過(guò)部署在各個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的負(fù)控終端來(lái)實(shí)時(shí)的采集電力負(fù)荷的運(yùn)行數(shù)據(jù),并且通過(guò)中繼站上傳到負(fù)控中心。由于中繼站的成本較高,因此在中繼站的部署過(guò)程中也要通過(guò)仿真分析來(lái)確定一個(gè)優(yōu)化的部署方案。在中繼站的部署過(guò)程中要考慮到本區(qū)域的電力負(fù)荷、地形等因素,以便能夠更好的規(guī)劃部署,消除盲區(qū)。在負(fù)控系統(tǒng)的規(guī)劃階段,可以使用現(xiàn)有的智能算法來(lái)確定最優(yōu)化的方案,在本節(jié)剩下的部分中將會(huì)根據(jù)人工魚群基本算法提出一個(gè)適用于負(fù)控系統(tǒng)規(guī)劃的人工魚群算法模型。在負(fù)控系統(tǒng)中,為了避免負(fù)控終端的資源浪費(fèi),規(guī)劃的目標(biāo)應(yīng)該是使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最大值,因此也就是使人工魚群向食物濃度較大的方向移動(dòng)。
1.1參數(shù)設(shè)定
根據(jù)負(fù)控系統(tǒng)的特性對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,根據(jù)指定區(qū)域中預(yù)先估計(jì)的負(fù)控中心的規(guī)模、中繼站的數(shù)量負(fù)控終端的數(shù)量,結(jié)合該區(qū)域中的用戶數(shù)量和電力負(fù)荷來(lái)確定人工魚群的規(guī)模,根據(jù)負(fù)控系統(tǒng)需要覆蓋的區(qū)域的大小來(lái)確定魚群的移動(dòng)范圍,根據(jù)中繼站的覆蓋范圍和負(fù)控終端的覆蓋范圍來(lái)確定魚群的視野,最后根據(jù)指定中繼站所管理的負(fù)控終端數(shù)來(lái)確定迭代參數(shù)和密度參數(shù)。
1.2初始化人工魚群
根據(jù)指定區(qū)域中的用電負(fù)荷和用戶數(shù)來(lái)生成n個(gè)數(shù),為每條人工魚的初始位置，人工魚的初始位置要根據(jù)指定區(qū)域中電力負(fù)荷來(lái)確定。
1.3執(zhí)行算法
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù),使用人工魚群基本算法對(duì)人工魚群的追尾行為、聚群行為進(jìn)行模擬,人工魚根據(jù)自己的所在區(qū)域中魚群密度較大而且食物濃度較高的區(qū)域移動(dòng)。如果無(wú)法確定移動(dòng)方向,則根據(jù)自己當(dāng)前位置的食物濃度選擇一個(gè)比當(dāng)前濃度高的方向進(jìn)行移動(dòng)或者隨機(jī)移動(dòng)一步。如果達(dá)到最大迭代次數(shù),輸出魚群密度最高的區(qū)域,即得到最佳的部署位置。
1.4方案分析
根據(jù)算法執(zhí)行結(jié)果來(lái)設(shè)定負(fù)控終端和中繼站的部署方案,根據(jù)地形等因素適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。最后根據(jù)指定區(qū)域的實(shí)際用電數(shù)據(jù)對(duì)方案進(jìn)行仿真測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果在進(jìn)行方案的優(yōu)化和修改。人工魚群的基本算法提出后,學(xué)術(shù)界根據(jù)不同的需求對(duì)該算法模型進(jìn)行了大量的優(yōu)化,并且在電力系統(tǒng)中有很多的應(yīng)用研究,例如齊志華將人工魚群算法應(yīng)用于電力控制系統(tǒng),吳杰對(duì)人工魚群算法在輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
2結(jié)語(yǔ)
1.1宏觀仿真（Macro-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度較低，主要通過(guò)集聚行為來(lái)對(duì)物流及交通流進(jìn)行描述，僅僅對(duì)車流在路段和節(jié)點(diǎn)的流入流出行為進(jìn)行描述，而對(duì)兩種運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過(guò)程中的行為等細(xì)節(jié)行為不進(jìn)行描述。常見(jiàn)的宏觀仿真軟件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。
1.2中觀仿真（Med-simulation）
能夠較高程度的對(duì)系統(tǒng)要素及其規(guī)律進(jìn)行描述，以列車或者貨車組成的隊(duì)列為基本單元，在對(duì)車流在路段和節(jié)點(diǎn)流入流出行為進(jìn)行描述的同時(shí)，能夠?qū)煞N運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過(guò)程中的行為進(jìn)行簡(jiǎn)單的近似描述。常見(jiàn)的中觀仿真軟件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。
1.3微觀仿真（Micro-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度較高，對(duì)于物流和交通流以單個(gè)列車、車輛為基本單位進(jìn)行描述，對(duì)兩種運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過(guò)程中的行為能夠較為真實(shí)地反映。常見(jiàn)的微觀仿真軟件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。
1.4次微觀仿真（Submicroscopic-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度最高。例如：次微觀仿真模型在對(duì)運(yùn)輸方式切換行為進(jìn)行描述的同時(shí)，還要對(duì)車輛承載量的改變對(duì)車速的和費(fèi)用的影響等進(jìn)行描述。
2公鐵聯(lián)運(yùn)物流仿真平臺(tái)建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1公鐵聯(lián)運(yùn)物流工程仿真平臺(tái)的建立
采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，以公鐵聯(lián)運(yùn)物流業(yè)務(wù)流程管理為核心，集成交通運(yùn)輸工程、物流工程、現(xiàn)代物流運(yùn)籌規(guī)劃、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等學(xué)科和技術(shù)，建立針對(duì)公鐵聯(lián)運(yùn)物流的高連接性、精確性、集成性、動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性的要求，區(qū)別于一般物流概念的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室或演示實(shí)驗(yàn)室，建立基于實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用為背景的公鐵聯(lián)運(yùn)物流工程仿真平臺(tái)。
2.2不同運(yùn)輸環(huán)節(jié)的無(wú)縫連接
采用基于XML的EDI技術(shù)協(xié)調(diào)公鐵聯(lián)運(yùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，完成兩種不同運(yùn)輸環(huán)節(jié)的無(wú)縫銜接，深入研究公鐵聯(lián)運(yùn)信息的傳輸效率及跨地區(qū)傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的實(shí)時(shí)信息傳輸、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分布式和集中式處理的結(jié)合以及多個(gè)異地局域網(wǎng)連接等。
2.3公鐵聯(lián)運(yùn)的信息集成服務(wù)的研究
通過(guò)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法對(duì)公鐵聯(lián)運(yùn)多式聯(lián)運(yùn)的信息集成服務(wù)進(jìn)行研究，達(dá)到物流過(guò)程中信息的高效共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域，跨行業(yè)，跨部門的信息共享，充分發(fā)揮信息集聚效應(yīng)，達(dá)到降低成本提升效率的目的。
2.4公鐵聯(lián)運(yùn)物流安全控制與研究
建立基于GIS的公鐵聯(lián)運(yùn)物流安全監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，建立預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定性和定量分析，作出識(shí)別、診斷和決策。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1中型貨車仿真模擬碰撞
計(jì)算護(hù)欄在中型貨車碰撞過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變形情況，計(jì)算結(jié)果顯示最大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m，對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型貨車的最大動(dòng)態(tài)變形量為0.81m，高出分離式護(hù)欄很多的主要原因是受到立柱間距的影響。分離式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為2m，而疊加式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為4m，在相同碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄將更多的碰撞力傳遞至護(hù)欄基礎(chǔ)，而疊加式雙層雙波護(hù)欄的護(hù)欄板承受了更多的碰撞力，通過(guò)自身變形吸收了更多的能量并將碰撞能量傳遞給更遠(yuǎn)端的護(hù)欄來(lái)將碰撞車輛導(dǎo)向。根據(jù)以往的車輛－護(hù)欄實(shí)車碰撞試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞分析經(jīng)驗(yàn)，中型貨車與護(hù)欄碰撞過(guò)程中較容易出現(xiàn)的不合格現(xiàn)象是車輛騎跨護(hù)欄或是導(dǎo)向后側(cè)翻，雖然車輛未沖出護(hù)欄但騎跨和側(cè)翻也是不允許的。這些碰撞結(jié)果是由多種因素構(gòu)成的，相對(duì)于混凝土護(hù)欄為代表的剛性護(hù)欄和纜索護(hù)欄所代表的柔性護(hù)欄來(lái)說(shuō)，由橫梁和立柱組成的梁柱式護(hù)欄即半剛性護(hù)欄最易發(fā)生此種碰撞結(jié)果，最主要的原因是護(hù)欄橫梁與立柱強(qiáng)度的不匹配。疊加式雙層雙波護(hù)欄與分離式雙層雙波護(hù)欄相比在疊加處提高了橫梁的整體強(qiáng)度，雖然立柱間距增大了但橫梁將碰撞能量傳遞至距離碰撞點(diǎn)更遠(yuǎn)的橫梁和立柱上，在碰撞過(guò)程中使更多的構(gòu)件參與分解和吸收碰撞能量，因此疊加式雙層雙波護(hù)欄依然可以保持對(duì)中型貨車的有效防護(hù)。
1.2中型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05－01－2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81－2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件，對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行中型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為車輛重量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°。計(jì)算護(hù)欄在中型客車碰撞過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變形情況，計(jì)算結(jié)果顯示最大動(dòng)態(tài)變形量為1.85m，對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型客車的最大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m。疊加式雙層雙波護(hù)欄同樣因?yàn)榱⒅g距較大而導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變形量較高。相對(duì)于中型貨車，中型客車與護(hù)欄碰撞時(shí)較易發(fā)生的碰撞失敗后果是車輛騎跨護(hù)欄，梁柱式護(hù)欄發(fā)生此種現(xiàn)象的原因一般是橫梁強(qiáng)度不夠或橫梁有效高度不足造成的，疊加式雙層雙波護(hù)欄的橫梁中心高度為70cm、橫梁上緣距離地面85cm，其有效高度對(duì)于中型客車來(lái)說(shuō)是足夠的。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)中型客車與護(hù)欄碰撞的最大動(dòng)態(tài)變形量比中型貨車的數(shù)值大，這也是護(hù)欄－車輛碰撞中較為常見(jiàn)的現(xiàn)象。
1.3小型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05－01－2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81－2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件，對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行小型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為車輛重量1.5t、碰撞速度100km/h、碰撞角度20°。在護(hù)欄碰撞試驗(yàn)中，小型客車與護(hù)欄碰撞的主要考核指標(biāo)是對(duì)護(hù)欄緩沖功能的計(jì)算分析。護(hù)欄緩沖功能主要體現(xiàn)在車體加速度指標(biāo)情況。x，y，z三方向加速度絕對(duì)值的最大值分別為9.12g、4.81g、11.43g均未超過(guò)20g，其結(jié)果是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。而分離式雙層雙波護(hù)欄的實(shí)車碰撞結(jié)果顯示其小型客車碰撞中的三方向加速度分別為9.92g，11.70g，9.40g，2者沒(méi)有明顯的差異。
2用鋼量對(duì)比
列出的分別是疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量，其中疊加式雙層雙波護(hù)欄總用鋼量為129.0kg，分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量為160.8kg，相比之下疊加式護(hù)欄用鋼量要節(jié)省19.8%。在改擴(kuò)建項(xiàng)目的護(hù)欄再利用升級(jí)改造項(xiàng)目中原有護(hù)欄的護(hù)欄板和立柱是可以再利用的，則疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的新增用鋼量分別為57.5kg和86.3kg，相比之下疊加式護(hù)欄新增用鋼量要節(jié)省33.4%，節(jié)省的主要構(gòu)件是1個(gè)新增的Φ114×4.5×2250護(hù)欄立柱和1個(gè)196×178×200×3的防阻塊。
3結(jié)論
