【终稿】小型遥控履带拖拉机的机械结构设计【CAD图纸全套】

由于现实世界的复杂，各个事物之间的关系很难完完全全用数学模型来表达，所以很多真实的环境也很难利用建立数学模型，然后推导来找出求解，而计算机仿真正好可以弥补这方面的不足，我们将真实世界中个系统的各个部分看成是独立的，用计算机模拟个部分，而先不去考虑各个部分之间的关联，然后让它们并行运行，这样计算机会通过自身强大的运算能力，在短时间内模拟完整个系统的工作情况，并将各个部分发生关联时的数据记录下，然后通过对这些数据进行统计分析，从而找出种关系，最终找到解决问题的“点”。

计算机仿真在很大程度上也是建立在数学建模的基础上的，因为我们对每.，获得仿真环境的参数，如每条道路每个方向上车辆运行的最高速度和最低速度产生车辆的参数等。

.创建两个共享内存区，用于进程之间的通信。

第个共享内存区存储了路口上相位情况，第二个共享内存区存储了路口二上相位的情况。

.调用其它三个模块，并等待时间控制进程运行完毕返回，结束整个仿真过程。

时间控制模块.为了提高效率，在较短的实际时间内，仿真出已经过了很长时间的系统，所以需要设定个仿真程序自己的时间系统。

在本仿真系统中，通过来实现，其中可以通过对.的修改进行设定，以修改系统的仿真速率，单位为毫秒。

在.中还包含个的全局变量，这个变量可以控制程序运行的时间。

在仿真系统内，真实的毫秒为仿真运行的秒。

交通灯控制模块.用于对共享内存区内的数据进行修改来实现“交通信号灯的控制”，实际上本程序没有从信号灯的角度考虑，而是从相位的角度考虑，共享内存区中的结构体定义了当前可通行的相位和当前可通行相位的可通行剩余时间。

交通灯控制模块每过个仿真系统时间判断下当前可通信相位时间是否用尽，如果用尽则修改可通信相位的相位编号，以实现道路交通的控制。

黄灯时间其实在交通控制中归属于绿灯时间，即为绿灯时间的最后几秒通常为秒，这样就可以计算出亮灯的时间规划了。

车辆生成模块.在每个来车方向上有个车辆生成模块的进程在工作，它会根据该方向上的参数值，自动计算出随机数车头时距，的值服从指数分布，并产生到达的车辆。

每生成个到达的车辆用个线程来表示，该线程会自动去读取共享内存区中的数据，以判断自己所到达的路口目前是可通行还是不可通行，如果是不可通行，说明是红灯亮灯时间，则读取出该相位剩余时间，即为延误时间还需等待的时间。

在两路口之间的行驶，系统会自动按均匀分布的概率取个符合，或，区间上的速度值进行模拟。

仿真结果的观测.整个仿真过程，为了提高仿真效率，在短时间内产生大量数据进行分析十秒左右可产生万辆车运行情况的数据，所以没有开发可视化的直观演示模块，而是采用了日志记录的方式，每次每个路口上可通行相位发生变化都会被记录到.文件中，并且记录了变化时的仿真系统时间。

车辆运行情况记录在了.和.文件中。

其中.中记录了南北方向车流的运行情况，.中记录东西方向车流的运行情况。

这些数据将被用于其他统计分析软件进行统计分析，以便求出最佳的交示车是从东向西行驶，即方向上的车。

程序运行后.文件中的部分记录文件中记录格式的说明该文件共有三列，第列为路口上的绿信比，第二列为路口上的绿信比，第三列为在该绿信比的交通策略下的车辆平均等待时间。

每行为次统计的计算结果。

程序运行后.文件中的部分记录.数据。

表为多次不同绿性比的运算结果。

表路口上的绿信比路口上的绿信比平均等待时间进行统计分析，得出最优解根据这个表中的数据，我们可以将其带入等软件进行统计，利用多组离散的数据每组有两个自变量，个应变量生成三维统计图形，然后通过图形曲面的变化情况找出个极值很逼近最优解的值，这个值在轴上，即为受阻车辆平均等待时间最小的值，而轴和轴的坐标值就是两个路口的绿信比，从而可以确定两个绿信比最优值所在的个小区间范围。

最后利用这个绿信比的区间范围，给定个精度范围，通过计算机穷举法进行运算，求出每次的平均等待时间，然后选出平均等待时间最小的那组数据的两个绿信比。

通过这两个绿信比计算出两个路口各自的相位时间，并换算为亮灯时间，即为最终要求得的八组交通灯合理的亮灯规则和亮灯时间。

图为根据表生成的统计三维图。

图五.根据图中显示，可以得出合理绿信比的区间范围为路口最佳绿信比.，.路口最佳绿信比.，.然后在这两个区间范围内，通过穷举法，得出最终结果，路口的最佳绿信比为.，路口的最佳绿信比为.。

路口绿灯时间秒黄灯时间秒红灯时间秒路口.秒绿灯时间秒黄灯时间秒红灯时间秒.两路口相位差相位差秒前面已根据求得亮灯规则路口绿灯亮起后过秒路口绿灯亮起。

九模型评价.优点.仿真系统执行效率高，可以在很短时间内模拟出真实情况下很长时间内的交通情形。

.系统设计灵活，所有符合题目的参数都可以给定，可以任意变换参数来模拟不同的交通状况。

.系统扩展独立模块进行模拟的时候，还是需要将它的数学模型建立起来，然后用计算机按此数学模型进行编程，模拟这个独立的模块。

计算机仿真系统的建立应该还是遵从由小模块组合为小系统，再由小系统构建中等系统，最后将各个中等系统联系起来，完成个大型仿真系统的思路进行，这样便可以完成对很复杂系统的研究这些系统往往利用纯数学建模推导很难进行。

数学建模与计算机仿真建模是相辅相成的，两者可以互相弥补“先天性的不足”，互相提供数据，数学建模为计算机仿真提供了理论基础，计算机建模为数学建模提供了不容易获得的数据，这样互相越过研究中的障碍，使得整个研究过程可以更进步的深入，以解决很复杂系统的问题。

数学建模和计算机仿真是适用于各个学科进行研究的有效方法，所以应当在高等院校的教学中加大推广力度，而不单单是数学专业和计算机专业学生的“专利”。

各个学科都应该推出适合该学科特点的建模方法的教学课程，以便学生今后在学习研究过程中能更高效的工作。

目前计算机仿真存在的主要问题是所建立模型不够“细节化”，即所建立的仿真系统只是个简化的模型，仿真出来的情形和真实情况之间的差别其实还是很大的，为了要能达到个细节化的目标，我们应该定义标准统的接口，建立符合真实世界各种情况的“仿真模块库”，这种建立应该在全民内进行，比如人人可以建立自己知识了解范围内的个真实世界情况的仿真模块，并且提供相关的文档，将自己所建立的仿真模块发布出去，以后其他人在建立个仿真系统的时候，或许可以直接拿来这个模块使用，这样后建立仿真系统的人就可以不必去考虑些子系统中的细节问题，而专注他自己研究的内容。

能力尚可，系统环境参数几乎全部传递到了每个模块，这样以后对模块功能的扩充很有好处。

.利用了语言编写，提高了可移植性，可以对程序作少量的修改，然后编译为其它平台上的可执行文件。

.系统数据便于使用，系统产生的数据是保存在纯文本格式的文件内的，并且有具体而规范的格式，便于将数据提交给其他软件进行分析。

.缺点.本仿真模型系统总体而言还是过于简陋，只完成了题目中要求的最基本的现象的仿真，很多具体细节都未能考虑进去。

比如在交通道路控制领域里很重要的损失时间行人干扰突发事件等因素，并不是个通用性很强的仿真程序。

.系统的人机界面不够友善，没有可视化的图形演示，不能给人直观的印象。

.系统参数的设定不够方便，必须要手动修改配置文件，效率不高还容易出错系统不能执行次完成最终结果，需要人工干预。

.系统的精确度不够高，生成数据存在定的误差。

.系统获取参数不够灵活，目前只能输入整数参数。

十参考文献刘运通等，交通系统仿真技术，人民交通出版社，段里仁，道路交通自动控制，中国人民公安大学出版社，顾宝华，城市道路交叉口信号配时设计方法研究，西北工业大学，王学堂，城市交通信号整体优化理论的概念与方法，长安大学学报自然科学版，第卷，第五期，年月.系统编程，陈涓赵振平译，机械工业出版社.，环境高级编程，尤晋元等译，机械工业出版社，编程实践教程，杨宗源黄海涛译，清华大学出版社十附件清单.附件．仿真作品文字说明材料，包含仿真结果。

.程序包.，请在系统下用.解压缩.运行结果包含在程序包内的目录下.程序包内目录介绍存放程序头文件的目录，其中.文件中的宏定义可以控制程序执行时间和速率。

源代码目录存放可执行文件的目录存放配置文业 的不断建成以及西部电子社区形成的浓重人气商气使本案脱 离了城郊僻壤概念配套齐全交通便利 西部电子信息产业基地在建设上采取环境人居配套先 行的充沛人气旺盛 本案北临高校集中的西安南郊和研究院所遍布的电子工 业园区，高水平多领域的科研进程高产出多配置的研发设施 高素质多层面的科研人才和多层次低成本的劳力储备将对国 内外厂商产生 西部大开发战略的实施对中国的接纳，国家更高 水平高新产业扶持政策的陆续出台，诸多利好因素形成建设高 档产业载体的最有利时机，建立产业平台建立引资载体也顺应 了发展地方经济需要。

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