详情

原文下载大规模分布式微观交通仿真研究

论文题名：	大规模分布式微观交通仿真研究
关键词：	并行计算;大规模路网;分布式微观交通;仿真分析;MPI并行库
摘要：	随着对交通仿真研究不断深入,研究者对仿真精度要求越来越高,如模型相互作用的真实度、仿真结果的精确性以及仿真过程中的可操作性等。再者随着社会需求的不断增加,对于仿真的路网不再局限于单个交叉口或某几条路的交通仿真,而是逐步向大规模路网、控制复杂化方向发展,这就使得仿真的工作量成倍增加,传统的串行算法已经不能满足仿真的要求。虽然目前有些超级计算机能够满足仿真的要求,但其昂贵的价格是其普及的一大阻碍。　　并行技术是随着计算机的发展而逐步兴起的,该技术的产生为解决大规模计算提供了有效手段。通过并行技术将局域网内的多台计算机通过交换机等网络设备连接成为一个整体,各个计算机共同协调完成整个程序的计算。在交通仿真应用中引入并行技术,通过该技术可以将整个仿真的计算按照一定原则分配到机群中的各台电脑上,通过各计算机来共同完成仿真工作。这样不但能够实现大规模路网的仿真,还使得仿真的效率和CPU的利用率大大提高。　　在本文研究重点中首先对在微观交通仿真中应用并行技术进行了可行性分析,确保并行技术能够在交通仿真中按预期实现其作用。其次通过对比研究目前比较流行的几种并行库,如MPI、PVM、OPEN-MP等,总结各自的优缺点,选择适合本次交通仿真的并行库——MPI。由于国内外已经有着大量成熟的交通仿真模型,因此通过对这些模型和算法的研究,结合我国实际交通特点,建立了一个更符合我国交通情况的模型。并按照MPI的特点,建立一个主从式的仿真框架。通过对整个大规模路网数据的分析以及机群的硬件配置,研究了路网的划分方法,将仿真的整个路网按照处理器个数来划分,各个处理器以并行方式协调完成整个计算过程。在这一过程中,深入研究了仿真和并行的相关算法:实现了交通仿真的基本模型,如跟驰模型等;设计了基于MPI的主从式的并行模型;通过对大规模路网结构的分析,研究了路网划分方法,并实现了主进程的消息收集和子网间消息的传递。最后通过对仿真结果进行了分析,验证了并行计算技术对交通仿真的加速效果。
作者：	马文学
专业：	计算机技术
导师：	柳有权
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文