[發明專利]一種基于流式計算的動體運行仿真方法

有效

• 申請號: 202110520528.1
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113254149B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 孫靖;韋洋;戴文志;陳家文;朱震宇;劉偉偉;劉莉
• 申請（專利權）人: 南京宇天智云仿真技術有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 廣東君龍律師事務所 44470
• 代理人: 金永剛

本發明公開了一種基于流式計算的動體運行仿真方法。該方法包括步驟動體建模、資源規劃和動態運行，首先是確定動體的類型、數量，為動體設定標識和初始運行參數，以及選擇對應的運行計算模型；然后在網絡互聯的服務器上確定所有動體運行仿真的計算資源分配規劃；啟動仿真運行，動態輸入導調數據，設立多階算子進行流式計算，輸出動體的多種仿真狀態信息。該方法可以利用網絡互聯的多個服務器實現計算資源的動態分配，滿足數量較多動體的同步仿真，采用多階算子進行流式計算，既能夠適應導調數據帶來的調整變化，又能夠確保實時得到各種仿真結果的輸出。

技術領域

本發明涉及計算機仿真技術領域，尤其涉及一種基于流式計算的動體運行仿真方法。

背景技術

對于大型的物流、交通運輸企業，日常都有分布在各地的多種交通運輸工具（如汽車、火車、飛機）在實時運行，對于這些以交通運輸工具為代表的動體運行，不僅需要實時進行狀態監控，也需要進行全景的運行仿真，依此實現對動體運行管理規律的科學預判和最優化的調度管理。

現有技術中缺乏適用于滿足多類型、多數量、多地域、多場景的動體運行仿真方法，不能解決在統一仿真環境下的多種類型和數量較多的動體同時連續仿真運行的問題，難以滿足上述企業對大量動體運行管理的精準規劃和科學預判需求，難以為這些企業在宏觀管理、投資規劃、成本估算、風險管控等方面提供科學數據。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種基于流式計算的動體運行仿真方法，解決現有技術中多種類型、數量眾多條件下動體運行仿真難以同步運行實施，以及解決動態導調干預、多動體之間相互關聯、實時進行計算資源調整分配的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是提供一種基于流式計算的動體運行仿真方法，包括以下步驟：動體建模，確定動體的類型、數量，為其中每一個所述動體設定對應的運行計算模型；資源規劃，在網絡互聯的服務器上確定所有動體運行仿真的計算資源分配規劃；動態運行，啟動仿真運行，動態輸入導調數據，設立多階算子進行流式計算，輸出所述動體的多種仿真狀態信息。

優選的，在所述動體建模步驟中，所述運行計算模型包括運行參數，以及基于地理空間信息的運行路線、運行狀態和運行規則。

優選的，所述運行參數包括加速運行參數、勻速運行參數、減速運行參數，其中動體出發時對應的加速運行參數包括初始速度、正加速度，動體中段勻速運行對應的勻速運行參數為勻速度，動體到達?？空緯r對應的減速運行參數為負加速度；所述運行計算模型的運行參數又進一步受多種因素影響，包括、、、，其中表示地形因素，表示氣象因素，表示晝夜因素，表示交通擁堵因素。

優選的，在所述資源規劃步驟中，網絡互聯的服務器包括至少一個管理服務器和多個任務服務器，在所述管理服務器中設置有管控模塊，在所述任務服務器設置有任務模塊，在所述任務模塊中又進一步劃分為多個相互獨立且并行計算的任務計算器。

優選的，在所述資源規劃步驟中，在計算資源分配規劃過程中，根據參與仿真的動體類型和數量，確定計算資源的規模，包括確定參與仿真計算的管理服務器和任務服務器的數量，根據動體仿真所需要的運行計算模型，分配規劃相應的任務計算器的數量，以及這些任務計算器在針對不同的運行計算模型的具體配置。

優選的，在所述動態運行步驟中，所述管控模塊接收導調數據，進而產生需要進行仿真的動體，所述導調數據以選定的時間間隔不斷更新，包括在第一仿真時刻提供的初始導調數據：

其中，t1表示第一仿真時刻，第1類動體的集合為，第1類動體數量為個，其中每一個第1類動體對應標識分別為；第2類動體的集合為，第2類動體數量為個，其中每一個第2類動體對應標識分別為，以及包括第3類動體的集合為，第3類動體數量為個，其中每一個第3類動體對應標識分別為。