防震减灾技术精选(九篇)

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第1篇：防震减灾技术范文

【关键词】：隔震技术；既有框架结构建筑；加固；使用

地震是属于一种具有非常大随机性和危害性的自然灾害，对人们的生命和生活带来了极大损害。在长期和地震对抗的过程中，人们对抗震经验进行不断总结，为抗震减灾寻找更加完善的补救措施。尤其是在既有框架结构建筑加固中，隔震技术扮演着非常重要的角色[1]。下面本文就对隔震技术的发展及其在既有框架结构建筑加固中的应用进行分析。

一、隔震技术的发展和应用

（1）隔震技术的发展

在20世纪初期日本对静力理论的提出到后来对结构体系的大大减小，进而逐渐形成一种柔性的抗震结构体系，后来又对工程建筑上部结构刚度的加大，减少工程建筑结构底层的柔性的抗震结构体系，最后发展到现在世界上普遍使用的延性结构建筑工程抗震体系。从传统的既有框架结构建筑加固隔震技术发展到现在，已经逐渐形成了一套相对比较完整的工程建筑防灾抗争体系，这种很多既有框架建筑中都是行之有效的[2]。

（2）隔震技术在建筑加固中的应用现状

现阶段，我国在耗能减震和基础隔震技术方面的研究已经逐步走向成熟，而且已经发展到了推广应用与试点应用时期，而其它的在建筑工程中的减震控制技术到目前为止还处于理论研究和前期试验或者探索阶段。

二、隔震技术在既有框架结构建筑加固中的合理使用

（1）既有框架结构建筑加固中使用隔震技术的发展

工程建筑加固中的隔震技术作为一种抗震减灾思想已经在我国占据了非常悠久的历史，先前在明成祖永乐年间通过煮后糯米石灰膏所建造的紫禁城地基，在18世纪末日本修建的纵横交错的具有多层次性的原木地基，在河合浩藏发生地震时并没有受到特别大的震动，在19世纪初期，英国的JA.calantarients医生就已经对工程建筑物与结构基础之间滑移云母层隔震专利的开设进行了申请。这一系列的既有框架结构建筑隔震技术使用的例子充分说明了：对隔震技术的运用于思考方法在很早时期就已经开始存在[3]。此外，后来发明的叠层橡胶隔震支座又将现代化的建筑加固隔震技术带入了一个比较实用化的阶段。

最早使用叠层橡胶隔震支座的建筑工程是19世纪中期南斯拉夫的一所小学，在地震重建后，将这种隔震装置运用在了小学建筑工程当中。后来，既有框架结构建筑加固中的隔震技术被世界上各个地区的学者进行深入而广泛的探索和研究，而且成果令人瞩目，并作为一种比较现代化的学科运用到当今的工程建筑中[4]。既有框架结构建筑加固中的抗震技术以其安全性、适用性、经济性以及很好的隔震效果，逐渐成为一场防震减灾技术的革命，隔震技术不但在新建房屋的设计中比较适用，同时也开辟了对珍贵的历史文物的保护以及对工程建筑进行加固与改造的新途径。到目前为止，在世界上，已经大大小小的修建了成千上万座既有框架结构加固隔震工程建筑，而且还在每年以上千座的速度增加。这些隔震建筑中，很多已经切实抵抗住了实际地震的摧毁，在我国，最全新的建筑抗震设计规范也已经将工程建筑隔震技术归入了本设计规范内部，这就标志着我国已经将最基础的工程既有框架结构建筑隔震技术推广到了抗震应用阶段。传统的工程建筑抗震思路在基础隔震技术的运用中做出了很大改变，变硬性抗震转化为柔性隔震的方法，属于一种动态地震防护手段，而且一定会成为发展耐震结构技术上一个新的发展趋势[5]。

（2）隔震技术在既有框架结构建筑加固中的使用原理

既有框架结构建筑加固中的隔震技术主要是在结构物基础和上部结构底部之间进行柔性隔震层的设置，在小地震或者风荷载作用时，建筑中的隔震层通常都会产生一定的刚度，而且不会发生任何位移情况，如果地震的发生比较强烈时，建筑中的隔震系统就会发生变形以及水平位移的情况，对地震所产生的能力进行大量的吸收，建筑物上部结构对其能力的吸收是比较有限的，这就使得地震的反应得以降低。基于建筑隔震层将基础顶面和结构物进行了分开，在对地震进行阻隔时，就会传递到建筑物上部，建筑工程隔震系统对结构周期进行了延长，避免了因为地震周期和工程建筑结构物自振周期向邻近而出现的共振情况，此外，对地震的阻隔也大大减弱了建筑结构工程的加速反应，建筑工程上部结构的地震加速反应的降低是古代传统建筑工程结构反应的1/5-1/13，此外，因为既有框架结构建筑加固中的隔震装置的刚度比上部结构的装置要小得多，因此，建筑工程上部结构中，在发生地震时的水平变形由原来的结构晃动放大型发展到后来的整体平动型[6]。隔震技术上的进步使用一方面能够保证建筑工程结构的安全性，另一方面，也很好的保护了建筑内部的贵重仪器、设备以及室内装饰，保证了人们的生命财产和工程建筑的结构在地震发生后的安全和正常使用。

（3）隔震技术的设计流程和内容

在进行隔震技术使用的时候，一定要详细对建筑现状进行检测和调查，对其进行隔震分析和施工顶撑设计，同时还要对不同的节点进行精细的计算，其设计流程为：对检测报告和原设计图进行分析-选择隔震方案-进行力学计算-进行专业隔震分析-进行隔震力学设计-对各节点设计进行优化-进行施工图审查-完善施工图-设计施工顶撑-施工现场进行指导-对特殊情况进行处理。其内容主要包括4部分，分别是隔震层设计、顶撑设计以及上下部结构改造设计。其中隔震层设计需要对确定隔震层位置、验算支柱承载力和变形力、选择制作布置和型式以及选择隔震缝构造等；顶撑设计需要对钢支撑的力学进行计算，对建筑支撑梁、钢管顶梁方式等均需要进行多次试验，确保其合理；上下部结构改造设计则主要是要对隔震支座新增楼板和对地震作用和抗震进行验算。

总结

隔震技术在既有框架结构建筑加固中广泛而成熟的使用与推广，标志着人类已经过上了确保发生地震时房屋完全时代，为人类地震灾害的减轻找到了一条更安全、更合理的新抗震途径，此外，隔震技术也被广泛应用到了生命线工程、防灾指挥中心、救护中心、避难中心、民用建筑以及量大面广的现代化工业中，对防震减灾工作有非常重要的影响。

参考文献：

[1] 刘立柱，隔震技术在既有建筑改造中的应用实例[J]， 山西建筑， 2011， 37（24）：428-429

[2] 甄进平，张亚英，隔震技术在既有框架结构加固中的应用[J]， 工程抗震与加固改造， 2012， 34（4）：185-186.

[3]周德源，张辉，施卫星，余楠.建筑结构抗震技术[M].北京，化学工业出版社，2009，12（45）：159-160.

[4]Kitagaway Y，Midorikawaz M.Seismic Isolation and Passive Response-control Buildings in Japan，Smart Mater[M].Struct，2008，7（84）：581-582.

第2篇：防震减灾技术范文

本文将对交通仿真技术进行简要的探讨，并在此文中对它的实际应用做出一定的分析。

关键词：

交通仿真技术；道路交通；实际运用

道路交通仿真技术的过程是指运用各种各样的现代化技术（信息压缩处理技术，计算机技术等）和现代化设备（计算机，多媒体显示设备等），在交通领域各项研究理论的基础上，在室内进行一系列的“小实验”，并在此过程当中，对交通规划的可行性作出一定的“模拟”。因此，在实际运用当中，能够有效减少实验的步骤，减少不必要的支出，提高道路交通的实用性，在减少生产力及使生产力发挥最大效益方面有显著的作用。

1交通仿真技术发展过程中的障碍简析

在交通安全问题、交通堵塞问题、交通信息服务问题、运输效率问题、能源损耗问题、环境污染问题、道路交通规则问题等很多方面，道路交通仿真技术都发挥着不可忽视的作用。交通仿真技术的形式主要有两方面，分别为大规模城市交通状况仿真和交通流微观仿真。[1]在实际运用这两方面的过程当中，符合中国国情的车辆行驶模型、交通微观仿真系统标准路网模型、事故影响分析模型，这三大模型的建立，一直是我国道路交通仿真技术方面亟待解决的难题。

2交通仿真系统工作的程序概述

2.1提取并存储交通数据

交通仿真系统有一个很强大的优点，就是它可以通过自身的数据提取技术对交通信号控制系统当中的交通数据进行一定提取，并经过自身内部的存储技术，将这些交通数据转化成一定的格式，以达到储存备用的作用。从目前来看这种系统已经运用在了我国各大城市交通枢纽系统当中，其中，它还可以实时对交通流进行显示与评价，让监督计算交通流的工作人员也十分的省心。

2.2相关预测分析

通过大量的实验分析证明可以得知，通过对历史交通量，历史数据相似性，和历史数据趋势的分析作为标准，我们可以在“段时间”内预测短期交通事件的发生。在此过程中“交通黑点”分析占据重要比例，这种分析是指通过对事故数据和拥堵数据的统计及相关原因分析统计当作出一一对应的类比分布图，分析它的形成原因，进而想出解决对策。还有就是建立三维城市环境，在通过多媒体来进行交通仿真的过程当中，路网和车辆都将被3D化。用此交通仿真技术，做出来的仿真效果逼真，预测效果也极其准确，但是这工作量也大大增大，时间投入比例也需要更多。

2.3制定一系列的决策支持

在制定决策支持时，总共有三个方面需要着重强调。第一就是交通渠化的决策支持，通过对收集来的路段交通流量数据进行渠化分析，来制定相应的对策。第二就是配时决策支持，通过对交通流速大数据不断地分析收集，利用“配时算法”，对路口配时问题提出合理有效的建议。第三就是交通规划的决策支持，这是一个需要全面系统分析所支持的决策路口，通过对路段交通流量数据的大范围收集，在合理的交通配置理论的基础上，生成OD数据[2]，并且结合路网信息，根据交通规划理论，直接显示相应的结果，并在此结果的基础上，作出准确的推测加以应对。

3交通仿真技术的实际应用

3.1对城市交通信号控制系统的虚拟仿真

在我们研究城市交通的时候，总是会对交通信号控制系统当中的参数设置的合理性以及道路出入口的交通需求的适应性做出探讨，但是在实际探讨的过程当中，得出数据的准确性是非常困难的，但是通过仿真的模拟运行，不断地调整该系统参数的设置，就会有效的避免由于不确定性所带来的一些误差造成对路通产生一定影响，进而提高交通信号控制系统总体的运行效率。

3.2对城市道路交通规划的虚拟仿真

凡是涉及在建筑领域方面的工作人员都知道，在建设一定规模的城市道路交通系统的时候，我们必须先做一个模拟规划盘，它其中所涉及到的问题也相对较多，能否使规划后的交通建设顺利实现目标成绩，具体的规划措施到底适不适合该城市的进一步发展，我们都需要提前规划好，仿真演示的时候必须尽可能的与真实情况相符合，减少不切实际的规划幻想。

3.3对城市交通管理的虚拟仿真

在我们通过一定的技术部门采集交通参与者的出行信息，以及交通状况的动态监视信息，公共交通信息，城市物流信息，车辆保有量信息[3]等等大数据信息的时候，通常要进行一定的整合收集整理，在此过程当中，我们很容易对这些庞大的信息造成错误的保留，从而影响整个城市发展当中的管理与控制战略，所以，当我们在处理这些信息的时候，就需要一个实际的理论付诸实践的“实验桥梁”，这个桥梁当然就是城市交通管理系统当中所运用的道路交通仿真技术。城市交通管理当中的仿真模拟――信息处理仿真模拟就发挥了非常重要的作用。根据所获得的数据信息，对控制管理方案进行模拟仿真，在此基础上，能有效地避免盲目决策带来的损害，通过仿真达到一定假想实施的效果，不断进行磨合，寻找更加符合该城市道路交通情况的正确交通管理控制方案。

4结语

第3篇：防震减灾技术范文

【关键词】仿真软件；数控技术；教学应用与实践

0.引言

随着数控加工技术在机械制造业中的作用越来越重要，我国各大职业院校逐渐加大对数控加工专业的重视和关注。随着教育的改革，为了有效的培养相关专业学生的专业技术和职业能力，大多院校改变了教学手段和方法，大量引进先进的技术设备，例如数控机床，提高学生的专业技能和实践能力[1]。同时，数控设备昂贵的经费和资金短缺的问题越来越突出，经过多年的教学实践探索，大多院校将仿真软件引用到数控技术教学当中，有效的缓解了这些问题，将理论知识和实践能力有效的结合起来，对教学效率的提高具有重要的作用。

1.仿真软件在数控技术教学中应用的重要性

1.1 弥补设备的不足，节约教学和设备资金

数控机床教学与实习需要投入极大的设备量，如果要确保每个学生有充足的实习时间，就需要成千上万的投入经费，但对于学校所能承受的财力来说，是难以实现的。如果需要建立一个50人实习的数控车床场地，每个实习岗位安排两名实习学生，就需要25台数控机床。如果每台数控机床以9万元计算，总共需要450万设备投资经费。如果使用仿真软件进行工种实习教学，就可以极大的降低设备投入的经费，不仅可以满足教学的需要，还可以确保每个学生有充足的训练时间，促进实训效率的提高[2]。

1.2 结合理论学习，实现同步教学

数控技术教学和其他专业课程不同，由于数控课程是一门非常抽象的学科，对实践能力非常注重。如果仅只是停留在传统的教学方法上，仅能够将理论知识传授给学生，影响到学生实践能力的培养。如果运用仿真软件进行课堂教学，通过演示教学，例如演示车刀和工件的运动现象，就能够使得学生更加容易理解所学的知识，并通过自身的动手操作，能够加深认知，使得理论知识和实践相互渗透，从而实现理论和实践同步教学的目的，将抽象的知识转化为具体的实践经验，极大的促进了教学质量的提高。

2.仿真软件在数控技术教学中应用方式

2.1 仿真软件在数控技术课堂教学中应用

数控技术应用课堂教学的过程中，传统的教学方式只停留在书本和理论知识的教学，教学难度和效果均不够理想。由于数控技术课程抽象、难理解、不易记忆、枯燥等因素使得学生厌学、畏惧困难。将仿真软件引入数控技术教学中，就可以运用多媒体设备和仿真软件组织数控操作情境，对数控技术进行模拟教学。在进行数控机床操作的时候，可以运用仿真机床进行现场操作演示，根据数控机床的步骤，进行一步一步的演示，充分运用多媒体的放大、旋转等功能，将每一个操作环节放大到学生的面前，让学生清楚了解操作中的细节。通过多媒体的图像、声音等效果，使得数控技术演示效果更加明显，从而更加容易让学生加深教学印象。在进行指令编程教学的时候，可以通过演示数控加工所需的主要技术的时候，可以将夹具的操作流程演示出来，这种教学方式即形象又直观，在一定程度上能够调动学生的积极性，提高学生对数控教学的兴趣[3]。在工艺基础教学方面，可以将夹具或机床的定义和功能利用多媒体展现出来，展示不同的加工工艺方式和不同的加工过程，通过灵活多变的教学方式和组织教学，让学生充分了解教材内容，加深学生对教材知识的理解程度。

2.2 仿真软件在数控技术实践环节中的应用

在数控技术教学课程的实践环节中，数控仿真软件的运用能够发挥出较好的作用，学生可以利用仿真软件来提高自身的实践动手能力。学校应根据教材的需求，建立相关的数控仿真机房，用来配合理论知识教学的试验训练，配合数控铣工的综合实训教学，另外一个需要配合数控车工的实训教学。使得课堂理论教学、机房仿真实验训练、数控实训操作生产三者有机的结合起来，建立一系列的实训模拟培训方式。在教学的过程中，将理论教学和仿真训练教学结合起来。教师在安排课程的时候，可以将前两节课程用来理论知识教学，后两节用来进行实训教学[4]。这样一来，能够将现学的理论知识充分运用到实践当中，有利于巩固所学的知识，并熟练运用到实践当中。在进行仿真实训的过程中，先让学生熟练仿真机房的实训，学生熟练操作手法和技能后，再将学生带入到数控机床操作生产的实训中，从而使得教学的理论知识和实践知识运用到实际的生产操作中，在很大程度上提高了学生的职业能力和专业技能。学生通过自身的动手操作，并对操作手法进行验证，对所学的知识进一步巩固和加深，从而将理论知识成功的转变为实践技能。大大的提高了学生的实践能力和动手能力。

3.总结

仿真软件在数控技术教学中的运用，创建了一个良好的数控技术应用环境和实训平台，将传统的教学模式成功的转变为理论和实践一体化的模式。不仅顺应教育改革的发展需要，还有效的解决了教学中的问题。仿真软件在数控技术教学中的应用和实践，还需要广大教育工作者的努力，不断优化仿真软件在教学中的作用和功能，不断改进在实验教学中的方式和策略，使得仿真软件在数控技术教学中发挥出更大的功能和作用，促进教学效率的提高，促进学生专业技能水平和专业职能得出培养，提升学生的就业率。

参考文献

[1]李勇峰，陈洪涛.浅析数控加工仿真系统软件在数控教学和技能鉴定中的应用[J].科技经济市场，2010，23 （04）：157-158.

[2]周慧丽，张伟志.浅谈数控机床仿真系统在教学中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011，12（07）：164-165.

第4篇：防震减灾技术范文

关键词：硬件在回路仿真；中央冷却系统；关键技术

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.027

引言

轮机模拟器是在国际公约的要求下应运而生，为广大的船员培训建立了一个模拟平台，使其在陆地上获得一定的类实船的工作经验。它的原理是利用预先建立的数学模型模拟机舱实物设备和系统，最终将信息以类实物的信息反馈形式通过多种媒介显示在人机交互的界面上。轮机模拟器不同于其他训练模拟器的地方在于，它的工作环境不需要借助太多的外部景象，毕竟实际机舱中只有固定的机械设备。所以轮机模拟器的好坏很大程度上依赖于其内部的数学模型是否能最大程度上与实船运行的效果相一致。实际上，数学模型的建立是依靠人根据实际事物来完成的，而在某些情况下，一些实物的特殊性可能导致函数过于复杂或者是模型仿真度相对较低。硬件在回路仿真在一些层面上可以减少这种弊端。本文以船舶中央冷却水系统为对象，运用硬件在回路仿真技术，设计了一套仿真系统。并对硬件在环仿真的关键技术做了讨论。

1.硬件在环仿真

在某些系统中，常把数学模型、实体模型（物理效应模型）和系统的实际设备（实物）联系在一起运转，组成仿真系统这种仿真方法称为硬件在回路环仿真（Hardware-in-the-loop simulation）。硬件在回路仿真可使无法建立模型的部件迅速进入仿真回路，进一步校验模型。硬件在环仿真一般由仿真设备、参试设备、接口设备、实验控制台、支持服务系统所组成。

1.1中央冷却水系统图

冷却水系统模型参考一般船舶的中央冷却系统，并做了适当的简化。中央冷却系统由海水系统、低温淡水系统、高温淡水系统所组成。低温淡水在中央冷却器中被海水冷却，低温淡水通过三通阀，流经滑油冷却器、高温淡水冷却器再回到中央冷却器。高温淡水在高温淡水冷却器被低温淡水冷却，流经主机、造水机，最后通过三通阀回到高温淡水冷却器。

1.2仿真系统结构框图

这个系统由仿真计算机（输入输出设备）、I/O接口设备、温度变送器、PID调节器、伺服马达、阀门检测装置组成，通信连接通过CAN总线。

原理如图2所示。

仿真计算机中有设定温度和实时温度，当实时温度偏离设定温度时，温度变送器把计算机的信号转换并传送传至PID调节器，改变伺服马达的转向，从而改变三通阀的调节开度。而计算机再根据反馈回来的阀门开度信号，计算出冷却水量，通过内置的数学模型，计算出冷却水实时温度。在计算机上利用Matlab/Simulink软件建立中央冷却系统的数学模型，并设计模拟操作界面。用实时视窗目标（Real-Time WindowsTarget）来起到对仿真系统的实时监控功能。

2.硬件在环仿真关键技术

对于一个仿真系统来讲，一般都由硬件系统与软件系统所组成，虽然每个硬件在环仿真系统设计目的和开发用途不大相同，但是在系统的硬件构成技术和软件技术上却有着很多的相似特点，这些相似之处就是硬件在环仿真应用中的关键技术。

2.1硬件部分

硬件在环仿真系统硬件由仿真设备如仿真计算机、工控台与接口设备组成，仿真设备中包含数学仿真模型与实时监控系统。硬件设备是一个系统的基础部分，也是软件部分的支持。对仿真系统来讲硬件设备的优劣会影响最终的仿真效果。系统中的仿真模型主要是负责模拟真实的设备运行参数和工况，把运行的结果输出到监控系统中，以便实时系统监控设备运行。由于仿真模型的计算量巨大，因此需要仿真设备拥有高速的数据处理能力。对于计算机本身来讲也需要足够的内外存容量。并且为了和接口系统有良好的配合，计算机需要有强大的接口处理能力。接口系统的功能主要是负责仿真模型的输出信号的传递工作，一般来讲，这些信号主要是数字信号和模拟信号，所以接口系统的工作是进行A/D，D/A转换。实时监控系统的功能主要有两个，一个是负责把仿真模型的输出结果显示在电脑或设备上，另一个一个是让用户能与系统进行人机交互。

2.2软件部分

2.2.1仿真模型建立

一个仿真系统的优劣，很大程度上依赖于仿真模型的建立，所以仿真模型必须具备足够的仿真度与实时性。仿真度即模型能最大程度模拟出真实系统的工作状态与参数，提供准确的数据以便系统进行调整。实时性是指仿真系统能正确地描述系统信息的组织、处理和行为随时间的变化规律，保证了仿真模型能正确地描述系统动态过程与内部状态参数变化的因果关系，可以及时地反映仿真模型在控制系统的作用下运行状态的变化情况。

2.2.2控制方法

在硬件在回路仿真系统中，所选用的控制方法必须和数学模型能够很好地结合，从而让系统更准确高效地运作。比较传统的控制方法为PID控制。PID控制的算法容易编写，易修改，应用范围广，适用于单输入、单输出的控制系统，尤其是在线性定常系统中它的控制效果比较理想。但是对于一些非线性、复杂难以建立精确模型的系统来讲，PID控制难以达到令人满意的效果。一些系统中可能包含线性与非线性系统，定常与时变系统，单变量与多变量系统，对于这种系统现代控制理论更适用，比较常用的控制方法有模糊控制、神经网络控制、分布式控制。模糊控制的优点在于不需要精确的数学模型，鲁棒性强，控制效果好，容易克服非线性因素影响，方法容易掌握。神经网络控制可以描述非线性系统，对其辨识和估计，对于与复杂和不确定性问题具有自适应能力，快速优化计算，并且分布式存贮数据。分布式控制具有高度的灵活性与拓展性，数据通信能力好，并且可以建立良好的人机联系。

2.3Matlab

2.3.1Simulink

Simulink是Matlab的一种可视化仿真工具，它提供了一个建立模型方块图的图形用户接口，用户可以很方便地对模型进行组合或修改。对于数学模型和工作过程比较复杂的对象，可以运用Matlab/Simulink的模块化图形来代替繁琐的程序编写。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化。

2.3.2实时视窗目标

实时视窗目标是基于RTW（Real Time Workshop）的功能，RTW是对Matlab的Simulink的一个重要补充部分，可以直接借用Simulink的源代码为目标生成程序，是一种用于产品的原型开发、硬件在回路仿真的PC机解决方案。在一般的电脑操作系统下运行Simulink模型，并通过所支持的I/O办卡组成一个实时系统。

第5篇：防震减灾技术范文

关键词：数控仿真软件；岗位技能；教学效率

数控仿真软件，是通过计算机技术，利用二维或三维的动态表现形式，模拟真实加工过程的一种软件，具有减少成本与风险、节约资源、安全性高等优势。将数控仿真软件应用于数控机床教学中，能够对数控加工程序进行可靠性验证，提高教学效率。

一、数控仿真软件在数控机床教学中的应用意义

1.以数控仿真软件弥补设备缺陷，增强教学效果

数字机床教学中，因学校无法提供相关的教学设备，令教学效率始终无法提高。如果学生在学习过程中无法对理论内容进行实践操作，那么在数控理论知识的掌握上也将困难重重。但是相关教学设备的高昂价格，令很多学校望而却步，无法提供给学生实践操作的条件，阻碍了学生实践、操作能力的提高。

教学设备价格高昂、教学经费有限等现状，制约了教学效果的提高。不少学校在数控专业教学中无法为学生安排相关的实践操作课程，而数控仿真软件的出现，则为此提供了解决方法。学校通过数控仿真软件建立实践操作平台，可以为学生提供实践条件。教师也可以因此弥补传统教学活动中学生操作能力薄弱的缺陷。

通过数控仿真软件，教师在教学活动中既减少了教学资源的损耗，又让学生学习到了机床运行的真实过程。所以，数控仿真软件在教学中的应用能够增强教学效果，既将理论与实践结合在了一起，又提高了学生的实践能力。

2.数控仿真软件有助于激发学生的积极性

教师教学活动的效果，与学生学习的积极性有着密切关系。数控机床较为乏味的理论知识与学生薄弱的文化基础，常常导致学生积极性降低。如果在教学活动中教师无法激发学生的兴趣与积极性，学生就会在长期的学习中渐渐失去兴趣与信心，学习效果也将随之降低。

因此，教师需寻求激发学生兴趣与积极性的方法。如，在教学中，教师利用数控仿真软件，可以使学生在学习中能够对机床运行有直观的认识，利用实践理解枯燥的理论。这样不但可以提高学生的实践能力，还能够调动学生的积极性、求知欲。同时，在实践操作中，学生还能根据自身所学，主动发现问题、解决问题，培养主动思考的习惯。

3.数控仿真软件有助于学生岗位技能的提高

教师在利用数控仿真软件进行教学活动时，可以在仿真模拟中设计出一些实际操作中可能发生的设备瑕疵、故障等，令学生深刻地掌握设备加工方法与技巧。例如，讲授“直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用”这部分内容中的“在运行的G01后是否需加F”时，教师可以利用数控仿真软件，模拟出加F和不加F两种情况下对工件的影响效果，形象地进行问题判定，加强学生对理论的理解。

二、数控仿真软件在数控教学中的应用方法

1.以多元化的教学方法带动学生的学习积极性

目前，大部分职业技术学校的教学中，学生普遍存在着学习主动性低、文化基础薄弱等情况。对此，教师需运用多元化的教学方法进行教学活动，带动学生的学习积极性。

（1）教师应有较高的数控专业素养与教学能力，因为这能够使教师对数控专业学生的兴趣进行全面了解，并据此完善教学过程。

（2）教师应具备较强的操作能力。在教学活动中，教师需要通过操作示范进行教学，若教师个人实践操作能力不强，那接受教学的学生实践能力也会随之降低。

（3）教师应密切注意学生的实践操作过程，及时纠正学生在实践中的不足之处。教师还应亲自动手，在学生遇到困惑时，通过操作帮助学生掌握知识。

2.数控仿真软件与理论结合，提高教学效率

在教学活动中，教师若过分依靠数控仿真软件，会给学生的真实操作习惯带来不利影响；若过分重视理论教学，学生则会因理论的枯燥而渐渐失去学习兴趣。所以，教师在教学中应将数控仿真软件与理论结合，兼顾学生对实践与理论的掌握，提高教学效率。在教学开始前，教师需确定教学目标、课程难点等；在教学课程完成后，教师需利用数控仿真软件演示操作流程，引导学生自主动手实践，并指导、完善学生操作方法，辅助学生掌握数控专业技能。

3.合理安排教学内容，为学生日后操作奠定基础

学校会根据企业需求进行教学编排，通常把数控机床教学作为必修课程。数控机床教学的目的是让学生通过系统学习，掌握数控机床操作方法，为学生在毕业之后的工作开展打下基础。

同时，教师应利用数控仿真软件，引导学生进行操作训练，既丰富了学生的知识面，又让学生熟练了机床操作，使学生在日后的工作中能够快速适应工作、开展工作。

综上所述，数控仿真软件在数控机床教学中的应用，对于数控教学具有积极意义。数控仿真软件的应用，不但能够提高学生的实践操作能力，还可以促进学生对理论知识的掌握。但同时，数控仿真软件是模拟操作，其与真实的机床加工依然存在着一些差距。因此，在数控机床教学过程中，教师需对数控仿真软件灵活运用，以实现积极的教学效果。

参考文献：

[1]江念.浅谈数控模拟仿真软件在数控教学中的应用[J]. 才智，2013（20）.

第6篇：防震减灾技术范文

[关键词]交通仿真 交通工程 实践教学

交通仿真技术,是利用计算机模拟技术,以交通相关理论模型为基础,在微型计算机平台上实现交通流各种特征、交通控制方式、驾驶行为特性等的模拟,再现实际交通系统的特性、分析交通系统在各种设定条件下的可能行为,通过模型仿真试验的结果,以寻求现实交通问题的最优解、评价运输设施各类设计方案的效果。同时,它还可以为各种交通产品的设计开发和性能优化提供直接的技术支持,为说服交通管理决策层采纳新的交通理念提供帮助。目前,交通仿真技术已成为交通工程专业科学研究和实践教学中不可缺少的重要辅助工具。

一、交通仿真技术在实践教学中的定位

随着交通仿真技术逐步发展和成熟,作为重要科研和分析工具,交通仿真在交通工程实践教学中发挥了越来越重要的作用。但是,由于其一些固有的缺点,所以我们在实践教学方案的设计过程中,应注意教导学生正确认识仿真软件的特点,不要对仿真产生盲目的信任和过分的依赖,同时,在实践中以培养其分析问题、解决问题的能力为主导。因此,在实践教学环节中:

1.以现场实验为主,仿真实验补充

交通仿真,是运用交通相关理论和计算机技术对交通运行状态进行模拟,其应用过程同样需要调查和补充大量的交通相关数据标定仿真模型,使仿真能尽量接近真实情况。同时,仿真得到的只是模拟结果,并不是完全真实的情况,因此,在条件允许的情况下,还是宜首选现场实验的方法。在交通工程实践教学设计中,应首先教导学生现场交通数据的采集和处理方法,在此前提下,结合仿真试验需要掌握综合调查和实验方案的总体设计方法。

2.针对社会需求有选择地介绍仿真软件

现实中,交通仿真软件种类繁多,在实践教学中一一列出是不可能实现的。同时,仿真软件虽各有特点,但是多数功能具有相似性,故在实践教学中,教师宜重点针对学生今后工作需求选取几款社会常用软件重点讲解,务必使其通过实践学习在未来工作中,能正确认识常用软件的优缺点,有效利用现有软件解决实际问题。

3.仿真教学与现实问题紧密结合

交通仿真技术的开发是为了能更加方便、经济、有效地解决现实条件较难实现或花费代价高昂的交通问题。因此,在实践教学中,应使学生认识到,仿真技术只是交通工程实验和研究的辅助手段,不能单纯遇见问题就仿真,盲目相信仿真结果,应学会对现实问题的合理分析和把握。

二、交通仿真技术在实践教学中的应用

以交通工程课程设计环节中利用仿真软件VISSIM解决怀柔区某4路交叉通组织问题为例,简述仿真技术在实践教学中的应用。实验以10人为一组,每2人负责一进口道,剩余2人为自由人,视现场实际情况进行调整。整个实验教学环节按调查方案设计、现场数据采集与分析、解决方案设计、仿真分析和方案评价必选的程序进行。

而在实际研究过程中,应首先初步踏勘,找出问题,再根据需求选择仿真软件,确定具体的调查数据和调查方案进行调查。然后,设计解决方案、仿真分析。最后,根据分析结果进行方案比选和优化。但在实践教学过程中,为了有目的的完成一次完整的仿真教学,节省教学时间,前期的初步踏勘和仿真软件的筛选,并不列入此次教学过程中。

1.交通现状调查与分析

首先,向学生简要介绍问题交叉口情况,并对VISSIM输入、输出过程进行讲解,使学生了解所需调查的数据,并组织学生设计调查方案。完成调查方案后,带领学生利用JAMAR、秒表、摄像机等调查仪器,对问题交叉口进行现场调查和分析,找出问题原因,根据方案设计和软件需要对相关数据进行分析和处理。

2.方案设计

引导学生根据现状分析结果,应用交通组织和交通控制等理论成果和经验,设计初始化交通组织方案。初始化分析应尽量完整,尤其需要注意将影响方案设计的各种因素尽量纳入到初始方案中。

3.评价指标选择

指导学生根据研究目标和交通仿真软件VISSIM的评价模块可输出参数及其特点,选择确定评价设计方案的指标集和评价方法,并确定评价参数的阀值。

4.仿真分析

利用课堂讲解和课下指导相结合的方法,使学生掌握VISSIM软件的使用方法和特点。指导学生针对不同设计方案搭建VISSIM仿真路网,并根据所调查的几何参数、交通流运营参数和驾驶特征参数等基础数据或处理结果对VISSIM仿真模型进行标定。经过与现状的多次对比和调试后,对各方案进行仿真分析,导处所的评价参数。

5.方案比选和完善

根据仿真输出结果对所设计的各解决方案进行评价比较,选择出满足评价要求的最适宜方案,并形成最终方案;如无满足评价要求方案则根据仿真结果系统分析设计方案,找出影响方案的关键因素,有针对性的调整和完善设计方案,形成新的交通流组织方案,并返回上一步骤。

三、建议

根据以上分析,结合教学实际效果和经验,交通仿真实践教学设计中,应根据交通仿真特点,以培养学生创新性和分析、解决的问题为目标做到:(1)教导学生不盲目使用仿真软件,注意分析不同仿真软件的适用性;(2)以课题研究形式,督促学生针对不同现实案例,设计和使用实验和仿真技术,解决问题;(3)课上讲解常用仿真软件,开设课外兴趣和创新小组,对有兴趣的学生进行扩展训练和指导,鼓励对专业软件的编写和开发。

参考文献:

第7篇：防震减灾技术范文

关键词：数字电路；教学方法；Multisim；仿真

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)28-7058-03

The Exploration of Digital Circuit Teaching and the Useage of Simulation Software

ZONG Xin-Xin

(Institute of Computer Science and Technology, Anhui University of Science & Technology, Huainan 232001, China)

Abstract: From the current situation of teaching Digital Circuit, exploring and improving the existing teaching method and means are presented in this paper. Using Multisim in Digital Circuit teaching has greatly stimulated students' interests and has enhanced the students' ability of practice.It has made a better teaching effect.

Key words: digital circuit; teaching methods; multisim; simulation

从事计算机硬件教学的老师都知道，对于计算机专业的学生而言，数字电路是计算机专业学生硬件的专业基础课，这门课程的学习不仅为后续的计算机组成原理，单片机等硬件类课程打下基础，而且更为重要的是通过这门课程的学习，使学生建立对硬件类课程的学习兴趣。如果学生从这门课程开始就对计算机硬件类课程产生了畏难情绪，以后课程的展开是相当困难的。所以这门课程的教学工作承担了双重责任：一是让学生掌握数字电路的基础知识以及分析设计方法，具备查阅和使用集成电路和读图的能力；二是使学生喜欢上硬件类课程，建立对硬件类课程的兴趣和探索精神。因此，这门课程如何展开教学，采用何种教学手段，如何提高学生兴趣，如何使理论和实践更好的结合是每一个教师思索的问题，也是本文所讨论的重点。

1 教学方法和手段

1.1 知识点结构框图化

在每一章每一节内容开始讲授和小结的时候，将知识点以结构图的形式展示给学生，使学生有一目了然的感觉，对自己要学的和学过的知识点有清晰的脉络。例如在讲述逻辑函数的描述方法时，给出下列的结构框图（如图1所示）。

在讲述这个框图时，学生对真值表，卡诺图还没有感性认识，可在黑板上画一个真值表和卡诺图，使学生初步认识它们的形式，也了解了逻辑函数的几种描述方法。

1.2 教学内容的加减法

数字电路发展很快，对数字电路的讲授应符合数字电路的发展趋势，使学生能学有所用，而不是满腹经纶无用之地，这也就是说，要让学生了解数字逻辑电路的最新发展。但俗话说万丈高楼平地起，我们并不能忽视数字电路的基础理论与基础知识。这就要求我们要在有限的时间之内，让学生具备扎实的数字电路基础知识，了解现代数字电路的设计方法和相关工具软件的使用。因此在教学内容安排上做了这样一些调整，重视逻辑代数和逻辑函数基础理论的教学，在组合逻辑电路教学中适当减少中小规模集成电路内部分析和设计，适当增加使用vhdl语言设计组合逻辑电路和时序逻辑电路，学会Multisim11仿真软件的使用方法，让学生有一个较高的起点和平台来应用所学的知识。[1]例如我们在讲到组合电路分析时，常常会将一位全加器给学生作为例题讲解，并且给学生建立全加器的概念：能实现三个一位二进制数相加（被加数、加数和低位进位），得到一位和及一位向高位进位的加法器。在接下来的组合设计内容中我们就适时的增加了用vhdl语言设计一位加法器的内容。

1.3 贴近生活的教学举例

数字电路由于其系统性强，逻辑性强，从始至终教学中穿插着卡诺图，逻辑公式，真值表，特性方程，状态图，状态转移表等内容，很容易让学生产生内容相似的疲劳感，因此在课堂教学中采用贴近生活的举例可以使学生觉得这门课有趣，实用，很容易产生亲切感，让枯燥的课堂学习变得轻松愉快，学习效率也随之提高。例如在组合电路分析教学中给出密码锁电路图，让学生分析开锁的密码是什么。组合电路设计中举例交通灯故障的判别电路，利用优先编码器74LS148和门电路设计医院优先照顾重症患者呼叫的逻辑电路等等。除了课堂老师的举例之外，还通过布置作业的方式让学生查阅数字逻辑电路在现实生活中的用处，并设置课堂讨论时间让学生交流自己所了解的知识。这样不仅激发了学生浓厚的学习兴趣，使其体会到学习的乐趣,变被动学习为主动，同时也活跃了课堂气氛。

2 仿真软件在数字电路教学中的应用

Multisim是一款主要用于数字电路，模拟电路和集成电路仿真分析的软件。它具有界面简单直观，操作方便，电路仿真能力强，虚拟仪器强大等诸多优点。数字电路是一门实践性很强的课程，而传统的教学模式在课堂上理论与实践联系的很少，将Multisim引入数字电路的教学，可有效解决传统教学的不足，在课堂教学演示，课下作业辅导，实验环节都有其独特的优势。其作用主要表现在三个方面。其一，在课堂上，教师和学生可在互动的环境中进行教和学，用事实说话，通过课堂演示可以让学生观察到电路的直观现象，对于学生感觉新鲜好奇，有说服力，对于教师也觉得教的轻松了。其二，将Multisim作为一个课后学习辅助工具，在课后作业的辅导方面发挥着很大作用，一方面学生可以通过软件来验证自己作业的正确性，另一方面可以使有兴趣学生在课外进行更深入的学习，从而达到培养学生学习兴趣及动手能力的目的。其三，在实验环节上，我们现在通常采用传统的硬件实验箱，传统的实验具有现象直观，易于接受的特点，但是实验多是验证性的，并且由于学生操作不当和实验箱老化，容易出现一定损耗；而以Multisim为平台展开的实验，设计，布线，仿真都很简单，也符合现在电路设计的发展方向，可以作为传统实验的有益补充。[2]

2.1 Multisim在课堂教学中的演示

Multisim具有直观的图形界面，它的整个操作界面就像一个电子实验工作台，教师在课堂上绘制电路图十分方便，将元器件和仿真测试仪器直接拖放到屏幕上，用鼠标拖拽导线就可将它们连接起来，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。Multisim包含的丰富测试仪器使得它在课堂上演示生动，直观，易于被学生接受。例如，在进行集成计数器74160这一小节的教学时，首先让学生了解74160是一个可预置数的十进制同步加法计数器，LOAD'是置数端，低电平有效，置数是同步的，当置数端为低电平时，在 CP 上升沿作用下，输出端 QAQBQCQD与数据输入端 ABCD 一致；CLR'是清零端，清零端是异步的，当清除端CLR'为低电平时，不管时钟端CP状态如何，即可完成清除功能；74160的计数是同步的，当 ENP、ENT 均为高电平时，在CP上升沿作用下计数器加法计数；74160具有超前进位的功能，计数溢出时，RCO端输出一个高电平。接着给出74160的功能表，如表1所示。

对于集成电路芯片，我们不要求学生了解芯片的内部结构，但是学生必须要会查阅使用芯片的数据手册。在了解了74160的芯片引脚和功能后，就可以应用multisim11来学习这个芯片。为了使学生能够一步一步地深入了解和学习这个芯片，我们采用搭积木的方式来展开内容，首先在multisim的工作电路区上放置电源，信号发生器，74160，七段数码管和逻辑分析仪[3]，然后以导线或总线使各个部件连在一起，再将信号发生器和逻辑分析仪的频率设置成相同的，建立如图2的电路图，启动仿真，就可以直观的看到，电路工作在计数状态，数码管从0～9不断变化，打开逻辑分析仪，可以看到，当计数到9时，RCO产生一个超前的高电平进位。

为了进一步讲解置数端和清零端的用法，我们要求用此芯片分别以置数法和清零法实现模6计数器。对于74160，一定要对学生强调它是异步清零和同步置数的。

使用置数法时，模6计数器，也就是要计6个状态，在这里采用0100、0101、0110、0111、1000和1001这6个状态，也就是说，当计数到1001时，要产生置数信号，使下个时种信号到来的时候， QDQCQBQA被置成0100，从而跳过0000到0011。

采用置数法电路图如图3所示，在这里将QDQA输出接个与非门，当QDQCQBQA=1001时，与非门输出为0，置数端得到有效电平，在CP上升沿到来时，QDQCQBQA=DBCA被置成0100。通过仿真，可以看到计数器在4到9之间的6个状态计数。

使用清零法时，采用的是0000、0001、0010、0011、0100、0101这6个状态，也就是说，当计数到0101时，要产生清零信号，在QCQA接与非门，理论上QDQCQBQA=0101时，产生清零信号，可将QDQCQBQA清零，仿真后看到的结果是，计数在0到4变化，没有计到0101这个状态。这究竟是为什么呢，打开逻辑分析仪查看波形，看到只要QDQCQBQA=0101，与非门输出立刻为0，清零是异步的，只要清零信号到来，不论CP如何，计数器立即清零，所以计数器根本没有计到0101这个状态，要想计数到0101的稳态，必须在0110时产生清零信号。修改电路图，在QCQB端接与非门，再次仿真，得到如图4所示的波形图，从图上可以清楚的看到计数到0101状态后，下个计数状态是0000。

接着我们又给学生布置了这样的课后思考题，如何应用74160实现百进制计数器和24进制计数器，并请仿真验证自己的想法。通过这个完整例子的透彻分析，学生不仅掌握了74160这个芯片，对于其他同步计数器芯片也能够做到轻松应用，起到举一反三的效果。

2.2 Multisim作为作业伴侣

Multisim因其方便的界面，丰富的原件库和逼真的虚拟仪器。在学生的课后作业中扮演着重要的角色，大大减轻了教师的负担。例如在学习逻辑代数基础和组合电路中，我们教会学生使用逻辑转换仪，这个仪器可以将电路图、真值表和逻辑表达式进行方便的转换，可以进行逻辑函数的化简。在学完函数化简后给学生布置这样的习题Y=(A'+B')C+BCD'+AD，不管学生是用卡诺图还是公式进行化简，最后结果是否正确，学生自己可以用逻辑转换仪来验证。学生在Multisim工作区放置逻辑转换仪后，双击打开它，在最下方的显示区输入逻辑表达式，点击表达式到真值表按钮，出现这个函数的真值表，再进一步点击真值表到最简与或式按钮，在显示区出现AD+C，也即函数化简的最简结果。从简单的逻辑代数基础知识，到复杂的组合、时序电路分析设计，学生都可以用Multisim验证自己的作业，并且给学生更大的学习和思考空间。

3 结束语

改进现有的教学方法和手段，将EDA技术应用于数字电路的教学，是对此课程的教学改革。通过近几年的教学探索，取得了较好的教学效果，学生对数字电路课程的兴趣大大提高，理论联系实际能力增强，动手能力增强。学生不仅掌握了数字电路的基础知识，而且掌握了现在数字电路的设计方法和新技术，为以后从事电子设计工作打下良好的基础。

参考文献：

[1] 白净，张雪英. 《数字电路逻辑设计》课程的教学实践研究[J]. 电气电子教学学报，2007(s1):72-74.

第8篇：防震减灾技术范文

今天，是xx特大地震7周年纪念日，也是全国第七个“防灾减灾日”。省教育厅、省地震局、省政府应急管理办公室、省政府安委会办公室、资阳市教育局、xx市教育局在xx中学联合举行全省中小学校“5.12”防震减灾应急疏散演练活动启动仪式，并把每年的5月12日确定为“全省中小学校防震减灾应急演练日”，其目的就是号召全省中小学校高度重视防震减灾和学校安全工作，不断强化应急演练活动，努力提高中小学生防灾避险、安全应急、自救互救的意识和能力，确保青少年学生安全健康成长。

我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，四川是全国自然灾害最为严重的省份之一。七年前的今天，xx8.0级特大地震夺去了无数人的生命。近年来又陆续发生了“4.20”雅安芦山7.0级强地震，“11.22”康定6.0级地震，给人民群众生命财产造成了极大损失。面对大自然的灾难，人类如何应对，一直是我们不断求解的难题。

四川安县桑枣中学是xx特大地震中涌现出来的“最牛学校”。刚才，该校校长林强同志介绍了他们一直以来坚持应急演练的经验，值得我们认真学习。“4.20”雅安芦山地震时，名山中学师生镇定、有序、安全撤离教室的画面。“11.22”康定地震时，康定中学师生在2分多钟时间里，全部撤离到安全地带且无一受伤。这些场景令我们感动，这些案例值得我们总结。磨刀不误砍柴功，关键工作在平时。桑枣中学、名山中学、康定中学在地震来临时的成功疏散撤离，就是他们长期坚持应急疏散演练的结果。“11.22”康定6.0级地震时，甘孜全州无一学生死亡，仅有个别学生受轻伤，就是因为他们高度重视学校防震减灾演练工作，他们要求学校从每学期开展一次大演练，到“每月一跑”，最后到利用大课间操时间开展“每周一跑”。这些成功的经验和经典的案例反复证明，做好防震减灾、安全教育和应急演练工作何等重要，意义何等重大，这是贯彻落实生命至上、安全第一，办好人民满意教育的具体行动，是一项保障幸福、捍卫安全的生命工程。

全省各级教育行政部门和中小学校要站在办人民满意教育的政治高度，牢固树立以人为本、生命至上、安全第一的理念，充分认识开展学校防震减灾、安全应急演练活动的极端重要性，进一步增强责任感和紧迫感，加强组织领导，精心筹划安排，有针对性地设置演练项目，拟定演练方案，开展仿真演练，提高演练的针对性和实效性，切实增强中小学生安全应急能力。

同学们、老师们、同志们，灾难无情，生命无价。孩子们是祖国的未来、民族的希望。做好学校安全应急大演练，普及防震减灾、安全应急知识，提高广大学生和教职工的防震减灾、安全应急能力，责任重大，意义深远。我们相信，通过这次活动的开展，必将对宣传普及防震减灾科学知识起到有力地推动作用，对全省防震减灾、安全应急宣传教育也将产生积极深远影响。

第9篇：防震减灾技术范文

关键词：交通仿真技术； 仿真技术；高速公路改扩保通

中图分类号： D035.37文献标识码： A

在我国早期高速公路建设中，大部分都是4车道标准，但是随着市场经济的不断发展，车辆也在不断增多，原有的旧式高速公路已经满足不了当今社会发展的需求，但是推倒重建将会耗费大量的人力物力。这时，就需要找出一种可以拓展解决该问题的方式，增加高速公路车道数量，扩大通行能力。但是在改扩建过程中，会遭遇许多约束条件，使施工与新建的难度增加了很多。笔者通过总结多年工作经验，结合各方面相关材料，对高速公路改扩建工程施工期间的交通保障方案进行全方位分析与论述，找出最为妥善的解决方式。

一、交通仿真技术

微观交通仿真模型指通过描述对交通运行方面制定微观规律参数，并设计仿真模型。该设备将直接考察单体驾驶员或是车辆以及两者之间相互作用特性来描述总体状态，对于交通系统细节描述程度最高。微观仿真技术是再现交通场景，验证一些较为复杂的交通问题的仅有的途径，例如智能交通系统，比较复杂的交叉口位置，交通事件产生对于全局的影响和拥堵的交通网络等方面。

交通仿真系统模型，对于交通系统总体描述细节不一，大体上可分为微观仿真、中观仿真以及宏观仿真。本文将主要以TSIS仿真技术为基础进行讨论。

1.TSIS与微观仿真

TSIS（Traffic Software Integrated System)是FHWA开发出来的一种微观的交通仿真软件，用户可以使用该软件对交通运行方面的种种问题进行分析。CORridor SIMulation是TSIS软件的核心，使用时间扫描方式对交通行为进行描述。基本步长设置为一秒，每辆车都属于单位时间之内移动的独立对象，不同设备以及不同事件都以秒为单位进行信息更新。CORSIM本身属于一种随机模型，司机个人特征、每辆车辆特征以及最终决策过程都是随机的，仿真获得的工作效率度量是由随机种子决定的。在明确交通环境以后，CORSIM会对已经指定的道路网络进行校对，使用改变已有道路网的方式执行其余分析。图1为使用TSIS技术进行交通仿真的工作流程图。

作为微观交通仿真，TSIS满足微观仿真的三项基本功能

①.观察功能仿真模型可以根据实地情况中驾驶员的视觉范围，对周围道路交通情况进行观察，在仿真模型下的视觉范围内，交通道路状况的好坏将直接影响具体驾驶员的行为。

②.判断及分析功能 路网的道路交通情况十分复杂，并且具有多变性，对观察到的道路状况进行解析能够做出正确的判断，是交通仿真模型必备的功能。

③行为功能 将模型判断与分析的结果付诸于实际行动，通过这一手段，实现路网状态更新。

2.中观仿真： 中观交通仿真模型， 必须依靠宏观交通网络将车辆放置到宏观的交通流中去，并对其进行分析。模型会根据模拟的需求，监测车辆的运行速度，车辆所在位置以及其余与车辆相关的属性进行全方位标识，或者采取对车辆分组记录的方式，对车辆属性进行标识。中观仿真模型对于交通系统要素描述程度精确度较高。

3.宏观仿真： 宏观交通仿真模型，主要通过描述交通宏观方面运行规律来进行仿真，该设施主要通过对整体车队的平均行径进行采集，确定系统状态。对交通系统要素以及交通系统行为方面的细节描述精确度要求较低。

二、将TSIS软件应用到高速公路改扩建保通工作中的具体方案

在高速公路的扩改施工过程中，为了保证过往车辆以及施工安全，必须对车辆进行限速措施。笔者通过总结连云港至霍尔果斯高速公路国道主干线刘江至西南绕城这部分的高速公路路段由4车道扩建至8车道的工作经验进行分析。在施工过程中，限速方面提出2种要求，分别是80km/h以及60km/h。下文将对这两个限速段，使用TSIS软件进行交通仿真，详细分析车速控制在何种范围内最为合适。

1.TSIS软件概述： 由美国联邦公路局研制开发，起源于19世纪70年代，通过30余年修订以及完善，目前已经成为较典型、成熟、完善的交通仿真系统。

2.交通仿真系统的范围界定 ：连霍高速郑州段的交通仿真范围，西起西南绕城互通西面1KM处，东至刘江互通东面1KM处。互通立交主要包括西南绕城、沟赵等四个地区，四地区之间互通立交。将大量道路、交通有关的数据进行采集整理后，建立了交通仿真系统模型。

3.交通仿真结果对比 对限速80km/h以及60km/h的地区进行交通仿真方面分析，得到的数据分别为下图1、2、3所示，图中均为每个方案的行程时间、燃油量、行驶速度的对比。

根据上图提供的数据我们可以发现

1.在行驶时间方面，和不限速的方案作比较，采取限速80KM/h的方案只会少量增加行程总时间，从东方开始行驶，共计行驶29.5分钟，与不限速相比，行驶时间仅仅增加了16%，从东向西走的总行程时间为29.4分钟，比不限速的情况下，时间增加了8%，所以对连霍高速公路实行限速政策，对整体运行方面不会产生太大的影响。但是采取60Km/h的限速政策使连霍高速公路中郑州段的车辆总体运行时间以及运行效率产生巨大的影响。从西方向东方行驶，总行程时间大致为40.2分钟，这一数据与不限速的情况相比较，运行时间增加了58%，从东方向西方行驶的总路程时间为40.2分钟，比没有实施限速政策的数据相比较，增加了48%，但是从车辆整体运行时间方面看，限速80KM/h情况下的行驶速度远大于60KN/h。

2.在油耗方面 车辆耗油多少的主要因素是车辆的运行速度以及车辆的特性，通过仿真软件，统计出连霍高速公路上经过的车辆，在60KM/h 以及80KM/h两种限速要求下的燃油消耗情况，实验控制在15分钟。经实地检验我们发现，两种限速下，车辆的耗油量并没有明显差别，比较不出哪种方案更加经济实惠。

3.交通安全 从沿线行驶车辆的行驶速度我们可以发现，在两种行驶限速措施上，车辆在连霍高速公路上的行使速度并没有明显变化，说明两种限速行驶方式在连霍高速公路上都不会产生拥堵现象，行驶状态良好。

综合上述观察点中各实验项目的表现，在交通安全方面，两种限速方案均可以在不影响车流量的前提下，做到匀速行驶，并且两种限速方案差别不明显。在油耗方面，60KM/h与80KN/h两种运行方案的耗油量没有显著差别，对比不明显。在行驶时间方面，80KM/h与 60KM/h两种运行方案之间存在显著性差异，80KM/h的运行方案车辆运行效率明显高于60KM/h，综合种种情况，笔者认为应当选择80KM/h的限速方案。

结束语：

高速公路改扩建工程，既要保证过往行驶车辆的安全，同时也要保证施工人员的人身安全，总体上说，高速公路改扩建是一个涉及方面复杂，涵盖知识面较广的工作，所以在进行施工前必须详细制定施工方案、交通方案以及对于突况的应急预案。交通仿真技术作为目前在高速公路加宽改建中最为常用的一种技术，可以保证高速公路加宽工程在施工期间，利用交通仿真技术进行限速交通分析，还可以对施工中的特殊情况做出交通分析。交通仿真技术，可以在施工前模拟施工中会遇到的各种情况，让相关部门未雨绸缪，拟定出一套切实可行的施工方案。

参考文献：