[發(fā)明專利]一種基于跟隨行為的單航段一維格點微觀仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010917718.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112069679A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 韓云祥;韓松臣;張建偉
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于跟隨行為的單航段一維格點微觀仿真方法，其特征在于包括如下步驟：

①將單航段分割為m個格點組成的一維離散格點鏈，在滿足前后航空器間距離不小于最小安全間隔d_min的前提下以均勻分布形式在各個離散格點上分配n個航空器及其初始速度，各個航空器的初始速度v_j(j＝1，2，...，n)位于速度區(qū)間[v_min，v_max]內(nèi)，v_min和v_max分別表示最小速度值和最大速度值，每一離散格點上最多分配一架航空器，將當前仿真時刻t值設定為0，仿真總時長為T；

②在當前仿真時刻t，并行更新航段上各個航空器的速度和位置；

③在下一仿真時刻t+1，統(tǒng)計飛離航段的航空器數(shù)目及其飛離速度并在滿足前后航空器間距離不小于最小安全間隔d_min的前提下重新在各個離散格點上分配相同數(shù)目和相同速度的航空器，每一離散格點上最多分配一架航空器，令t＝t+1，若t≤T，進入步驟④，否則進入步驟⑤；

④重復步驟②-③；

⑤結束仿真流程。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于跟隨行為的單航段一維格點微觀仿真方法，其特征在于，所述步驟②中各個航空器的速度和位置更新過程如下：

3.1)加速：航空器i(i＝1，2，...，n)在其當前速度V_i(t)的基礎上按照預設的加速度a進行加速，如果(V_i(t)+a)大于v_max，則將最大速度v_max作為加速后的航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^a(t)，否則將(V_i(t)+a)作為加速后的航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^a(t)；

3.2)減速：如果所述步驟3.1)中得到的加速后的航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^a(t)大于航空器i(i＝1，2，...，n)前方的空閑格點數(shù)目g_i(t)，則將(g_i(t)-d_min)的值作為減速后的航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^d(t)的值，否則將(V_i^a(t)-d_min)作為減速后的航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^a(t)的值；

3.3)隨機慢化：航空器i(i＝1，2，...，n)按概率p決定是否進行慢化，產(chǎn)生一個服從[0，1]間正態(tài)分布的隨機數(shù)k，如果k＜p，則進行隨機慢化，否則不進行隨機慢化，如不進行慢化則直接將V_i^a(t)的值作為慢化階段航空器i(i＝1，2，...，n)的速度V_i^s(t)的值，否則將V_i^s(t)的值設定為(V_i^d(t)-1)，如果(V_i^d(t)-1)小于v_min，則將v_min作為V_i^s(t)的值；

3.4)位置更新：

將(t+1)時刻航空器i(i＝1，2，...，n)的位置X_i(t+1)更新為t時刻航空器i(i＝1，2，...，n)的位置X_i(t)與步驟3.3)中得到的V_i^s(t)的值之和，即X_i(t+1)＝X_i(t)+V_i^s(t)。

3.根據(jù)權利要求1至2之一所述的一種基于跟隨行為的單航段一維格點微觀仿真方法，其特征在于：所述步驟①中，格點數(shù)目m的值為100000，最小安全間隔d_min為10km，航空器數(shù)目n為100，最小速度值v_min為500km/h，最大速度值v_max為800km/h。