基于可视化组件的仿真方法研究

基于可视化组件的仿真方法研究

论文摘要

组件化的模型实现方法是解决仿真系统规模和复杂性问题的有效方法。它可以改善整个仿真系统模型的设计和实现过程,避免大量重复的开发工作。20世纪末期出现的可视化组件开发工具使得基于可视化组件的仿真过程成为可能,代表了未来仿真方法的发展方向。但是,可视化组件的开发工具出现较晚,实现可视化组件的计算机模型主要依靠传统的组件技术和建模经验,缺乏规范的方法;可视化仿真软件中模块库和组件库的出现,使得传统的组件可重用度评价模型失效。这些问题的存在影响了该工具的推广和建模效率,因此,完善基于可视化组件的仿真方法是十分必要的。本文在研究组件理论,系统仿真方法以及多种可视化仿真软件的特点之后,归纳并完善了可视化组件的计算机模型的一般实现原则、步骤和方法,提出了嵌入高级语言降低模型复杂度的措施,建立了适用于可视化组件建模环境的组件可重用性评价模型,并以实例说明了上述规范和工具在建模过程中的应用。本文所做工作如下:(1)提出了组件规模的划分依据;将组件功能的确定方法细化到了可视化仿真组件的功能确定过程中;提出组件参数化的方法以及实现可视化组件计算机模型的具体步骤。(2)研究了可视化仿真环境下的建模特点,提出基于可视化组件的建模方法也可以应用VBA等高级语言来克服模型逻辑控制能力不高的缺点,进一步降低模型的复杂性。(3)采用问卷调查和基于标度的量化方法确定了模块设置复杂度和模块参数数量之间的关系。(4)建立了以模块种类,模块数量和模块设置复杂度为度量依据的可视化仿真组件的复杂度评价模型和以重用难度和使用回馈作为度量依据重用效果评价模型,并最终得到以复杂度和重用效果为调整因子的可视化组件的可重用度评价模型。(5)以大窑湾集装箱堆场为背景,以Arena Template为工具,建立了堆场的可视化仿真组件,实现了基于可视化组件的集装箱堆场的计算机模型。最后应用可重用度评价模型对堆场组件进行评价并存储到组件库中。本文所作的工作能提高建模效率,降低模型的复杂度,为组件的合理重用提供指导性的意见,提高了基于可视化组件仿真方法推广的可能性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 绪论
  • 1.1 组件化仿真模型建立过程的研究现状
  • 1.2 组件的可重用度评价模型研究现状
  • 1.3 问题的提出
  • 1.4 论文的技术路线和章节安排
  • 1.4.1 技术路线
  • 1.4.2 章节安排
  • 2 传统组件技术与仿真软件
  • 2.1 系统仿真理论
  • 2.2 传统组件技术
  • 2.3 仿真软件概述
  • 3 基于可视化组件的模型实现方法的完善
  • 3.1 现有实现方法的缺陷和不足
  • 3.2 可视化组件开发过程的完善
  • 3.2.1 可视化组件的设计原则
  • 3.2.2 可视化组件规模和功能确定方法的完善
  • 3.2.3 可视化组件的参数化方法
  • 3.2.4 可视化组件计算机模型的实现步骤
  • 3.3 VBA技术的引入
  • 3.4 基于可视化组件的仿真模型实现步骤
  • 3.5 可视化组件技术的注意事项
  • 4 可视化组件的可重用度评价模型的建立
  • 4.1 重用度量的目的和要求
  • 4.2 可重用度评价模型的研究成果
  • 4.3 上述模型的缺陷
  • 4.4 可视化组件的复杂度评价模型的建立
  • 4.4.1 模块设置复杂度S的计算
  • 4.4.2 可视化组件复杂度的计算
  • 4.5 可视化组件的重用效果评价模型的建立
  • 4.6 可视化组件的可重用度评价模型的建立
  • 5 基于可视化组件的堆场仿真模型的建立
  • 5.1 Arena Template简介
  • 5.2 堆场业务描述和用户需求分析
  • 5.3 堆场组件仿真模型的建立
  • 5.3.1 堆场组件规模的确定
  • 5.3.2 堆场组件的功能的确定
  • 5.3.3 堆场组件计算机模型的建立
  • 5.4 基于可视化组件的堆场计算机模型的实现
  • 5.4.1 VBA代码的编写
  • 5.4.2 基于可视化组件的堆场仿真模型的实现
  • 5.5 堆场组件的可重用度评价
  • 5.6 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A 模型中部分VBA程序代码
  • 附录B 问卷调查表
  • 攻读硕士学位期间发表论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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