Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 65

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  automat komórkowy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono rozwinięcie koncepcji budowy płaskiego modelu górotworu zbudowanego w oparciu o teorię automatów komórkowych. Pokazana została możliwość odwzorowania dyslokacji tektonicznych. Odwzorowanie szczeliny uskokowej odbywa się na zasadzie podobieństwa geometrycznego. Jej oddziaływanie na rozkład deformacji w modelu zależne jest od szeregu czynników. M.in. od głębokości eksploatacji, nachylenia szczeliny uskokowej oraz grubości nadkładu. Wpływ wymienionych czynników został przedstawiony na przykładach abstrakcyjnej eksploatacji górniczej.
EN
This paper presents the evolution of the concept of development of the 2-dimensional rock mass model based on the theory of cellular automata. The possibility of mapping tectonic dislocations has been shown. The projection of the fault gap is based on geometric similarity. Its influence on the deformation distribution in the model depends on a number of factors, among others, the depth of exploitation, the slope of the fault gap and the thickness of the overburden. The influence of these factors has been presented based on examples of abstract mining exploitation.
2
Content available remote Detection of Modic changes in MR images of spine using local binary patterns
EN
Background and objective: With increase in prevalence of lower back pain, fast and reliable computer aided methods for clinical diagnosis associated with the same is needed for improving the healthcare reach. The magnetic resonance images exhibit a change in signal intensity on the vertebral body close to end plates, which are termed as Modic changes (MC), and are known to be clear indicators of lower back pain. The current work deals with computer aided methods for automating the classification of signal changes between normal and degenerate cases so as to aid physicians in precise and suitable diagnosis for the ailment. Methods: In order to detect Modic changes in vertebrae, initially the vertebrae are segmented from sagittal MR T1 and T2 imaged using a semi automatic cellular automata based segmentation. This is followed by textural feature extraction using Local Binary Patterns (LBP) and its variants. Various classifiers based on machine learning approaches using Random Forest, kNN, Bayes and SVM were evaluated for its classification performance. Since medical image dataset in general have bias towards healthy and diseased state, data augmentation techniques were also employed. Results: The implemented method is tested and validated over a dataset containing 100 patients. The proposed framework achieves an accuracy of 81% and 91.7% with and without augmentation of data respectively. A comparative study with the state of art methods reported in literature shows that the method proposed in better in terms of computational cost without any compromise on classification accuracy. Conclusion: A novel approach to identify MC in vertebrae by exploiting textural features is proposed. This shall assist radiologists in detecting abnormalities and in treatment planning.
PL
W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego kolejnych dwóch ścian. Eksploatacja spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niepełnej niecki obniżeniowej. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „1”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych a następnie porównano je w wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem niniejszego artykułu jest weryfikacja założeń teoretycznych przyjętych dla przestrzennego modelu górotworu jako deterministycznego skończonego automatu komórkowego.
EN
The paper presents an example of real subsequent hard coal mining, which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “1”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata. Calculated data were compared with the results of geodetic observations. The aim of the article was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying the method to assess the subsidence of the mining area.
EN
Purpose: During weld metal structure formation the possibility of impact on its mechanical properties are much more limited in comparison with metallurgy and technology of steel production. Adding of the inoculants to the welding pool is one of the promising methods of influencing the structure and mechanical properties of the weld metal. Design/methodology/approach: Cellular automata (CA) with additions of finite difference method (FDM) is one of the best ways to simulate dendritic growth process with the surfaceactive inoculants. It`s easy to add new rules of interaction between the inoculants and dendrite surface to the cellular automata model. Findings: It was found that average distance between primary dendrites axis decrease with increase of the inoculants wetting angle by melt iron. Obtained results were confirmed experimentally on weld metal samples that were obtained by the welding of HSLA steels with the surface-active inoculants. Research limitations/implications: The inoculants with size that comparable with cells size of the model (≈0.4 microns) were distributed evenly in computational area. Practical implications: Adding of surface-active inoculants to the melt metal improve structure and mechanical properties of weld metal. Different refractory particles (TiC, TiN, SiC, TiO2, Al2O3 and ZrO2) can be used. Originality/value: Refractory inoculants adding to the melt metal are wide used in metallurgy as crystallization centers and heat absorbers. Inoculants that were added to the welding pool of high-strength low-alloyed (HSLA) steel welds could also influence on crystallization processes of weld metal as surface active particles. In the contact point between the dendrite surface and the surface-active inoculant, a surface energy is change depending of the inoculant surface properties. Different refractory particles (TiC, TiN, SiC, TiO2, Al2O3 and ZrO2) were used.
EN
Software solution for cryptographic hash functions based on sponge construction with inner state implemented as two-dimensional cellular automata (CA) has been developed. To perform pseudorandom permutation in round transformation function several combinations of CA rules 30, 54, 86, 150 and 158 have been proposed. The developed hashing mechanism provides effective parallel processing, ensures good statistical and scattering properties, enables one to obtain hash of a varying length and reveals strong avalanche effect.
PL
Za pomocą oprogramowania zostały opracowane kryptograficzne funkcje skrótu (hash) na podstawie gąbki kryptograficznej, której stan wewnętrzny został zrealizowany w postaci dwuwymiarowych automatów komórkowych (KA). W celu implementacji permutacji pseudolosowych zaproponowano kombinację zasad obróbki CA 30, 54, 86, 150 i 158 w celu realizacji funkcji transformacji rundy. Opracowany mechanizm haszowania pozwala na skuteczne przetwarzanie równoległe, zapewnia jakościowe charakterystyki statystyczne i rozproszenia, pozwala na otrzymanie skrótu o zmiennej długości i ujawnia stabilny efekt lawinowy.
PL
Cel: Celem artykułu jest zaprezentowanie autorskiego oprogramowania CrowdSim służącego do modelowania dynamiki pieszych. W oprogramowaniu zaimplementowano algorytmy bazujące na dwuwymiarowym modelu automatu komórkowego Cellular Automata(CA). Uwzględniono w nich strategiczne możliwości pieszych dotyczące wyboru wyjścia (model CA-A) oraz możliwości powstawania zakłóceń płynności ruchu i blokad (model CA-B). Zaimplementowanie różnych pod względem złożoności modeli dało możliwości porównania ich efektywności, funkcjonowania oraz stopnia realizmu otrzymywanych wyników. Projekty i metody: W celu lepszego i bardziej wiarygodnego wyznaczania ścieżek poruszania się pieszych zaproponowano dwie modyfikacje usprawniające działanie algorytmów symulacyjnych. Pierwszą z nich było wprowadzenie zaawansowanych algorytmów rankingujących komórki: SRA (Simple Ranking Algorithm), BFS-RA (Breadth First Search Ranking Algorithm) i ARA (Advanced Ranking Algorithm). Wartość rankingu danej komórki w procesie symulacji jest dla każdego z aktorów wyznacznikiem drogi, po której się porusza. Kolejnym autorskim usprawnieniem było wprowadzenie do definicji automatu komórkowego pojęcia pamięci aktora, dzięki czemu piesi podczas symulacji, pamiętając swoje ostatnie ruchy, poruszają się bardziej płynnie i realistycznie. Wyniki: Na potrzeby porównania modeli przygotowana została specjalna mapa budynku o wymiarach kontygnacji 40 na 22,5 metra (900 m2 ) zdolnego pomieścić maksymalnie 3000 osób. Przeprowadzone symulacje wykazały, że w przypadku modelu CA aktorzy gromadzą się przy jednym z wyjść, podczas gdy pozostałe zostają w większości nieużywane. Wynika to z faktu, że w modelu CA brakuje funkcji kosztu, zatem aktor zawsze wybiera wyj-ście najbliższe. Inaczej sprawa ma się w przypadku modelu CA-A. Tu aktorzy w miarę równo obciążają każde z wyjść; są oni w stanie podjąć decyzje odnośnie do wyboru wyjścia nie tylko na podstawie odległości, ale również zagęszczenia osób przy danym wyjściu. W przypadku porównania modeli CA-A i CA-B praktycznie niezauważalne są różnice w otrzymanych statystykach obciążenia wyjść. Dopiero po bliższym przyjrzeniu się ruchowi aktorów podczas symulacji widać, że jeśli w przypadku czystego modelu CA-A ludzie poruszają według idealnego porządku, o tyle w modelu CA-B zauważalne są chwilowe blokady i zakleszczenia aktorów.Wnioski: Stworzone i zaprezentowane w niniejszej pracy oprogramowanie CrowdSim może posłużyć zarówno projektantom, architektom lub konstruktorom, jak i służbom porządkowym, ochronie danego obiektu lub organizatorom imprez masowych. Symulacje wykonane wielokrotnie dla jednego scenariusza przy różnych parametrach wejściowych uwidoczniają problemy i wąskie gardła mogące pojawić się w trakcie ewakuacji z zagrożonego obiektu. Przeprowadzanie takich symulacji na etapie projektowym może bardzo pozytywnie wpłynąć na bezpieczeństwo osób użytkujących dany obiekt, jak również poprawić jego funkcjonalność.
EN
Aim: Phe aim of the article is to present CrowdSim, proprietary software for modeling the dynamics of pedestrians. The software offers algorithms based on a 2-dimensional model of aCellular Automaton (CA). They include strategic pedestrian choices of the exit (CA-A model) and the formation of blockages (Model CA-B). Implementation of various models in terms of their complexity provided the opportunity to compare their efficiency, functioning and realism of the results obtained.Project and methods: In order to better and more credibly determine pedestrian paths, two modifications were proposed to improve the operation of simulation algorithms. The first of these was the introduction of advanced algorithms ranking cells: SRA (Simple Ranking Algorithm), BFS-RA (Breadth First Search Ranking Algorithm) and ARA (Advanced Ranking Algorithm). The value of the ranking of a given cell in the simulation process is for each BITP VOL. 52 ISSUE 4, 2018, pp. 46–66, https://dx.doi.org/10.12845/bitp.52.4.2018.3SAFETY & FIRE TECHNIQUERESEARCH AND DEVELOPMENT47of the actors the determinant of the path on which it moves. Another proprietary improvement was the introduction of the concept of actor's memory to the definition of a cellular automata, thanks to which pedestrians, while remembering their last movements, move more smoothly and realistically.Results: For the purposes of model comparison, a special map of the building with the dimensions of 40 to 22.5 meters (900 m2) has been prepared, able to accommodate a maximum of 3000 people. The simulations showed that in the case of the CA model, the actors gather at one of the outputs while the others are mostly unused. This is due to the fact that the CA model lacks the cost function, so the actor always chooses the nearest output. Things are different in the case of the CA-A model. Here, the actors equally burden each exit, they are able to make decisions regarding the choice of the exit not only on the basis of the distance but also the concentration of actors at the given exit. When comparing the CA-A and CA-B models, there are practically no differences in the received output load statistics. Only after a closer look at the movement of the actors during the simulation can be seen that if in the case of a clean CA-A model people move according to the ideal order, in the CA-B model there are momentary blockages and deadlocks of actors.Conclusions: CrowdSim software created and presented in this work can be used by designers, architects or constructors as well as law enforcement, protection of a given facility or organizers of mass events. Simulations made repeatedly for one scenario with different input parameters reveal problems and bottlenecks that may appear during evacuation from an object at risk. Conducting such simulations at the design stage can have a very positive impact on the safety of people using a given facility, as well as improve its functionality.
EN
The paper presents the cellular automaton (CA) model for tracking the development of dendritic structure in non-equilibrium solidification conditions of binary alloy. Thermal, diffusion and surface phenomena have been included in the mathematical description of solidification. The methodology for calculating growth velocity of the liquid-solid interface based on solute balance, considering the distribution of the alloy component in the neighborhood of moving interface has been proposed. The influence of solidification front curvature on the equilibrium temperature was determined by applying the Gibbs Thomson approach. Solute and heat transfer equations were solved using the finite difference method assuming periodic boundary conditions and Newton cooling boundary condition at the edges of the system. The solutal field in the calculation domain was obtained separately for solid and liquid phase. Numerical simulations were carried out for the Al-4 wt.% Cu alloy at two cooling rates 15 K/s and 50 K/s. Microstructure images generated on the basis of calculations were compared with actual structures of castings. It was found that the results of the calculations are agreement in qualitative terms with the results of experimental research. The developed model can reproduce many morphological features of the dendritic structure and in particular: generating dendritic front and primary arms, creating, extension and coarsening of secondary branches, interface inhibition, branch fusion, considering the coupled motion and growth interaction of crystals.
8
Content available remote Friction Stir Radial Backward Extrusion (FSRBE) as a new grain refining technique
EN
A new method entitled Friction Stir Radial Backward Extrusion (FSRBE) is presented for processing fine-grained tubes. In FSRBE technique, an initial pure copper billet is placed inside a cylindrical chamber. The billet is pushed toward a rotating tool which results in radial and backward flow of the material while is frictionally stirred. The microstructure evolution during FSRBE was investigated through experimental observations and cellular automaton (CA) modeling. The observations reveal that the microstructure with initial grain size of 75 μm was refined to a fine-grained structure with an average grain size of 12 μm. The results of tensile tests demonstrate slight improvement in the value of yield and ultimate strength, elongation and microhardness. The microstructural evolution during FSRBE processing in the micro-level was studied using a coupled cellular automaton algorithm and finite element model. First, the macroscopic plastic flow behavior of material during FSRBE was calculated using FEM simulation method. Next, by tracing the plastic strain, the strain rate and temperature, in the deformation domain of cellular automaton, the DRX kinetics of pure copper is obtained in a devised post-processing step. The microstructure observations showed that the proposed model predictions were in reasonably good agreement with the experimentally obtained results.
PL
W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej wielokrotnej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego, która spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niecki obniżeniowej. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „H”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych, a następnie porównano je z wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem artykułu była weryfikacja założeń teoretycznych modelu i wykazanie praktycznych możliwości zastosowania przedmiotowej metody do oceny deformacji terenu górniczego.
EN
This paper presents an example of real multiple hard coal mining which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “H”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata, and then compared with the results of geodetic observations. The aim of the paper was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying this method to assess the deformation of the mining area.
PL
Wydzielenia węglikoazotków mikrododatków V, Nb i Ti silnie wpływają na mikrostrukturę i własności mechaniczne stali mikrostopowych. Do przewidywania własności mechanicznych stali wymagane są takie parametry wydzieleń jak zawartość (ułamek objętości) i rozmiar (średni promień cząstek). Modele matematyczne opisujące proces wydzielania pozwalają określić te parametry. Modele te opierają się na równaniach algebraicznych opisujących zarodkowanie i kinetykę wzrostu wydzieleń. Rozwój nauk informatycznych umożliwia przeprowadzanie symulacji procesów wydzieleniowych. Jednym z dostępnych narzędzi informatycznych do przeprowadzenia symulacji jest metoda automatów komórkowych. W artykule przedstawiono model automatu komórkowego do obliczania rozmieszczenia i zawartości wydzieleń węglikoazotków w stalach mikrostopowych zawierających dodatki Ti, Nb lub V.
EN
Carbonitrides precipitations of microalloying elements, V, Nb and Ti, strongly influence the microstructure and mechanical properties of high strength low alloy steels. To predict the mechanical properties of these steels parameters of precipitates such as size (mean radius) and content (volume fraction) are required. Mathematical models describing the carbonitrides precipitation process enable to calculate these parameters. The development of computer science enables simulations of precipitation process. The models are based on the algebraic equations describing the nucleation and growth kinetics of precipitates. One of the available tools to simulate the precipitation processes is the method of Cellular Automata. Cellular Automata model proves to be very efficient in modelling various phenomena in materials science. Cellular Automata model of carbonitride precipitation in microalloyed steels containing such elements as Ti, Nb or V is presented in the paper. The model predicts kinetics of precipitation as well as stereological parameters of precipitates.
11
Content available Model ewakuacji wykorzystujący automaty komórkowe
PL
Cel: Zapewnienie ludziom bezpieczeństwa podczas zgromadzeń i imprez masowych wymaga m.in. analizy warunków ewakuacji oraz właściwej organizacji ewakuacji w czasie zagrożenia. Modelowanie procesu ewakuacji to jeden z możliwych wariantów analizowania i planowania bezpiecznej ewakuacji zarówno z budynków, obiektów, jak i z terenu przeznaczonego na zorganizowanie imprezy. Celem artykułu jest zaprezentowanie praktycznego wykorzystania automatów komórkowych w modelowaniu ewakuacji oraz porównanie otrzymanych wyników z wynikami modelowania wykonanego dzięki wykorzystaniu oprogramowania komercyjnego. Dodatkowym celem pracy jest porównanie kosztu obliczeniowego modelowania ewakuacji przy zastosowaniu automatu komórkowego z kosztem obliczeniowym modelowania ewakuacji przy wykorzystaniu modelu Social Force. Projekty i metody: Posłużono się automatem komórkowym z siatką o stałych wymiarach 0,5 x 0,5 m. Podstawowym założeniem dla modelu ruchu były wartości pól warstwy statycznej Floor Field, obliczane zgodnie z metryką euklidesową, oraz algorytmem zachłannym. Wyznaczono wartość parametru μ = 0,55 określającą prawdopodobieństwo przejścia osoby do sąsiedniej komórki automatu. Implementację modelu wykonano w języku Python, korzystając z biblioteki do obliczeń naukowych Numpy i biblioteki matematycznej Math. Wyniki modelowania ewakuacji przy wykorzystaniu proponowanego modelu porównano z wynikami modelowania przy wykorzystaniu programu FDS+Evac dla pomieszczenia o wymiary 11,5 x 9 m z jednym wyjściem ewakuacyjnym i z dwoma wyjściami ewakuacyjnymi. Ponadto wykonano modelowanie i zestawiono uzyskane wyniki z wynikami programów FDS+Evac, Pathfinder oraz TraffGo zgodnie z testem Międzynarodowej Organizacji Morskiej (International Maritime Organization – IMO) IMO 9 dla 1000 osób. Wyniki: Stwierdzono, że zarówno przy modelowaniu ewakuacji z pomieszczenia zaproponowanego przez autorów, jak i przy modelowaniu ewakuacji z pomieszczeń zaproponowanych w teście IMO 9 oszacowane czasy ewakuacji są zbieżne z czasami oszacowanymi przy wykorzystaniu programów mających zastosowanie w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego. Ponadto wykazano, że zastosowanie automatu komórkowego przy modelowaniu ewakuacji 1000 osób pozwala na wykonanie modelowania 20-krotnie szybciej niż w przypadku modelu Social Force zaimplementowanego w programie FDS+Evac. Średni koszt modelowania 1 s ewakuacji przy wykorzystaniu automatu komórkowego zależy liniowo od liczby osób podlegających ewakuacji, inaczej niż to jest w przypadku modelu Social Force, w którym czas modelowania zwiększa się wykładniczo w stosunku do liczby osób. Wnioski: Modele ewakuacji wykorzystujące automaty komórkowe, w przeciwieństwie do modelu Social Force, umożliwiają modelowanie ruchu dużych grup ludzi przy niższym koszcie obliczeniowym. Zastosowanie automatów komórkowych pozwala na wprowadzanie dodatkowych warstw wpływających na ruch ludzi przy niewielkim zwiększeniu się złożoności obliczeniowej. Wprowadzenie dodatkowych założeń i warstw do modeli opartych na automatach komórkowych umożliwi bardziej rzeczywiste odwzorowanie ewakuacji przy niewielkim wzroście kosztu zużycia zasobów sprzętowych. Ponadto narzędzia pozwalające na szybkie szacowanie czasu ewakuacji w przystępny dla inżynierów sposób byłyby pomocne w prawidłowym projektowaniu budynków. Obecnie komercyjne programy wymagają specjalistycznej wiedzy z zakresu modelowania. Zastosowanie prostego interfejsu z szybkim algorytmem szacowania czasu ewakuacji może przynieść wymierne korzyści w postaci poprawy bezpieczeństwa w projektowanych budynkach i obiektach budowlanych.
EN
Aim: The safety of people during meetings and public events requires an analysis of the conditions of evacuation and the proper organisation of escape in times of danger. Modelling the evacuation process is one of the options for analysing and planning the safe evacuation of the buildings, facilities and spaces during events. The aim of the article was to present the practical use of cellular automata for evacuation modelling and comparing the results with the results achieved using commercial software. Additionally, the objective of this work was to compare the cost of computational evacuation modelling of cellular automata with the “Social Force” model. Project and methods: The authors used cellular automata on the grid with a fixed size of 0.5 m x 0.5m. The basic premise for the traffic model was the “Floor Field” static layer with Euclidean metric and the greedy algorithm. The determined value μ = 0.55 indicated the probability of the transition of a person to the neighbouring automat cell. The implementation of the model was made in “Python”, using the library for scientific computing “Numpy”, and the maths library “Math”. We compared the results of modelling the evacuation using the proposed model with the program “FDS + Evac” for room size 11.5 x 9 m with one and two emergency exits. Furthermore, the modelling was done and the results were juxtaposed with the results of the programs “FDS + Evac”, “Pathfinder” and “TraffGo”, using the example of a test of the International Maritime Organisation (IMO 9) covering the evacuation of 1,000 people. Results: For both the evacuation modelling proposed by the authors and the IMO 9 test estimated evacuation times are consistent with the times estimated using programs applicable in fire-safety engineering. It was further found that the use of cellular automata for modelling the evacuation of 1,000 people allows modelling 20 times faster than in the “Social Force” model implemented in the “FDS + Evac” program. The average cost of modelling of 1 s of evacuation using cellular automata depends linearly on the number of persons subjected to evacuation, in contrast to the “Social Force” model, where the modelling time will increase exponentially with the number of people. Conclusions: Evacuation models based on cellular automata, in contrast to the “Social Force” model, provide the ability to model the movement of large groups of people at a lower computing cost. The use of cellular automata allows the introduction of additional layers affecting the movement of people with a small increase in computational complexity. Introducing additional assumptions and layers to cellular automata models allow a more realistic representation of the evacuation with the small increase in the cost of the equipment used. Furthermore, a tool allowing fast estimates of the evacuation time in a manner accessible to engineers would help in the correct designing of buildings. Current commercial programs require expertise in the field of modelling. Using a simple interface with a fast algorithm estimating evacuation times can bring measurable benefits in terms of improving the safety of designed buildings and construction works.
PL
W artykule przedstawiono metodę obliczania przepustowości wlotów nadrzędnych w modelu ruchu wykorzystującym automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu dla skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej określa instrukcja wydana przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad. Nie może zostać ona użyta w pewnych przypadkach, związanych szczególnie z blokowaniem strumienia pojazdów na wylotach skrzyżowania. Nie może być ona także wykorzystana dla zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano użycie automatu komórkowego do modelowania skrzyżowań tego typu. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono o zasady ruchu na skrzyżowaniach z pierwszeństwem przejazdu, możliwość uwzględnienia pojazdów ciężkich oraz procedury zachowania bezpiecznej odległości pomiędzy pojazdami. Przewidziano możliwość stosowania w modelu obiektów blokujących strumień pojazdów – na przykład przejść dla pieszych. Zaproponowano i szczegółowo omówiono sposób obliczenia przepustowości wlotów nadrzędnych skrzyżowań z pierwszeństwem przejazdu. Przygotowano i przetestowano uproszczony model małego, jednopasowego, czterowlotowego skrzyżowania bez sygnalizacji świetlnej. Przeprowadzono szereg symulacji, które pokazały podobieństwa i różnice pomiędzy wynikami uzyskiwanymi z wykorzystaniem obowiązującej procedury obliczeniowej oraz automatu komórkowego. Uzyskano dobrą zgodność z obowiązującą procedurą obliczeniową, szczególnie w zakresie średnich i małych obciążeń. Wyniki uzyskiwane z symulacji dla dużych obciążeń były mniejsze niż uzyskiwane zgodnie z obowiązującą instrukcją. Przetestowane elementy składowe po walidacji pozwolą na budowanie modeli skrzyżowań dowolnego rodzaju, nawet nietypowych oraz symulację sytuacji nieuwzględnionych w obowiązującej instrukcji obliczeniowej.
EN
This paper shows a method of calculation of capacity of the priority entries in a cellular automata model. The method of calculating the capacity and lost time for some types of priority intersections was shown in Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad instruction. However, this instruction should not be used for some cases, especially those including phenomenon that cause blocking the traffic stream on intersection exits. This instruction also should not be used in case of changing load too. Usage of a cellular automata for modeling of traffic for this kind of intersections was proposed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by inter alia traffic rules on the priority intersections, possibility of using heavy vehicles and procedures of keeping safe distance between vehicles. Possibility of using objects which block the stream of vehicles, such as pedestrian crossings, was included. The method of calculating capacities for priority entries was proposed and examined. Simplified model of small, one-lane, four-entry priority intersection was prepared and tested. A multiple simulations were conducted. Similarities and differences between the results from two calculating methods: obligatory instruction and the model of priority intersection using a cellular automata were shown and analyzed. Such model was consistent with obligatory method of calculation, especially for small and medium loads. For large loads, the capacities from cellular automata model were smaller then calculated with obligatory method. After the validation of the model, its elements will be used to build models of any kind of priority intersections, even untypical. It will be possible to simulate situations not taken into account in obligatory method of the priority intersections calculations.
PL
W artykule przedstawiono metodę obliczania natężeń nasycenia dla relacji na skrzyżowaniu z sygnalizacją świetlną w modelu ruchu wykorzystującym automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu dla skrzyżowań z sygnalizacja świetlną określa instrukcja wydana przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad. Nie może zostać ona użyta w pewnych przypadkach, związanych szczególnie z blokowaniem strumienia pojazdów na wylotach takiego skrzyżowania. Nie może być ona także wykorzystana dla zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano użycie automatu komórkowego do modelowania skrzyżowań z sygnalizacją świetlną. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono o zasady ruchu na skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną, możliwość uwzględnienia pojazdów ciężkich oraz procedury zachowania bezpiecznej odległości pomiędzy pojazdami. Przewidziano możliwość zmniejszania prędkości pojazdów, umożliwiając w ten sposób symulację rzeczywistych warunków ruchu. Zaproponowano i szczegółowo omówiono sposób obliczenia natężenia nasycenia dla relacji na skrzyżowaniu z sygnalizacją świetlną. Przygotowano i przetestowano uproszczony model małego, jednopasowego, czterowlotowego skrzyżowania z sygnalizacją świetlną. Przeprowadzono szereg symulacji, które pokazały podobieństwa i różnice pomiędzy wynikami uzyskiwanymi z wykorzystaniem obowiązującej procedury obliczeniowej oraz automatu komórkowego. Wykazano możliwość kształtowania w proponowanym modelu dowolnych wartości natężeń nasycenia dla poszczególnych relacji i różnych organizacji ruchu na skrzyżowaniu z sygnalizacją świetlną. Przetestowane elementy składowe po walidacji pozwolą na budowanie modeli dowolnych skrzyżowań z sygnalizacją świetlną, nawet nietypowych, oraz symulację sytuacji nieuwzględnionych w obowiązującej instrukcji obliczeniowe.
EN
This paper shows a method of calculation of the saturation flows for vehicle streams in the signalised intersection in a cellular automata model. The method of calculating capacity and lost time for some types of signalised intersections was shown in Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad instruction. However, this instruction should not be used for some cases, especially those including phenomenon that cause blocking the traffic stream on intersection exits. This instruction also should not be used in case of changing load. Usage of a cellular automata for modelling the traffic for signalized intersections was proposed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by inter alia traffic rules on the signalised intersections, possibility of using heavy vehicles and procedures of keeping safe distance between vehicles. Possibility of decreasing of vehicle speed, making it possible to simulate the real conditions of traffic, was included. The method of calculating saturation flow for vehicle streams was proposed and examined. Simplified model of small, one-lane, four-entry signalised intersection was prepared and tested. A number of simulations were made. Similarities and differences between the results from two calculating methods: obligatory instruction and the model of signalised intersection using a cellular automata were shown and analysed. Possibility of receiving any values of saturation flow for vehicle streams in proposed model was shown and analysed. After the validation of the model, its elements will be used to build models of any kind of signalised intersections, even untypical. It will be possible to simulate situations not taken into account in obligatory method of the signalised intersections calculations.
EN
W artykule przedstawiono płaski model górotworu jako deterministyczny, skończony automat komórkowy. Wykorzystana do opisu rozkładu deformacji wewnątrz górotworu i na jego powierzchni teoria automatów pozwala w relatywnie prosty sposób uzyskać profil niecki obniżeniowej zgodny z profilem obserwowanym pomiarami geodezyjnymi na powierzchni terenu. Przedstawiony w pracy najprostszy model górotworu przedstawia jego płaski przekrój w postaci regularnej siatki komórek, które ściśle do siebie przylegają i mają jednakowy kształt (Rys. 1). Dla modelu zdefiniowano podstawowe parametry automatu komórkowego takie jak: warunki brzegowe, decydujące o początku i końcu symulacji, sąsiedztwo komórkowe, określające przestrzeń w siatce komórek, w obrębie której dochodzi do bezpośredniej wymiany informacji zapisanych w poszczególnych komórkach oraz funkcję przejścia, która decyduje o ostatecznej charakterystyce rozkładu symulowanego zjawiska w siatce automatu. W artykule zastosowano deterministyczną funkcję rozkładu. W wyniku licznych prób modelowych stwierdzono, że stosowana funkcja rozkładu dla symulacji rozkładu obniżeń (Rys. 3) nie pozwala na symulację ruchów poziomych jakościowo i ilościowo zgodnych z przemieszczeniami poziomymi obserwowanymi w rzeczywistości. Jako rozwinięcie dotychczasowej koncepcji budowy górotworu jako skończony automat komórkowy, w pracy opisano funkcję rozkładu (Rys. 5), która pozwala, równolegle do symulacji obniżeń, symulować przemieszczenia poziome zgodne z wynikami obserwacji geodezyjnych. Na podstawie wyników licznych symulacji komputerowych opisano podstawową matematyczną zależność (wzór 11) określającą stosunek maksymalnych przemieszczeń poziomych do maksymalnych obniżeń w niecce nadpełnej w odniesieniu do przyjętych parametrów opisanego modelu górotworu, tj.: odwzorowywanych w rzeczywistości wymiarów komórki, wartości tzw. przejścia głównego, głębokości eksploatacji oraz parametru maksymalnego nachylenia (będącego odpowiednikiem np. parametru tgβ w teorii Budryka-Knothego). Dla pokazania możliwości zaproponowanego automatu komórkowego wykonano symulację rozkładu deformacji wewnątrz modelu górotworu i wyznaczono profil linii obniżeń, nachyleń, przemieszczeń poziomych i odkształceń poziomych powierzchni modelu dla przykładu abstrakcyjnego, wyeksploatowanego pokładu o określonych parametrach górniczo-eksploatacyjnych. W wyniku symulacji otrzymano nadpełną nieckę obniżeniową o kształcie opisywanym przez całkę z funkcji Gaussa, w której rozkład przemieszczeń poziomych był zbieżny z modelem wzorcowym.
Logistyka
|
2015
|
nr 3
4458--4465, CD 1
PL
W artykule przedstawiono model ruchu wykorzystujący automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu skrzyżowań i rond określają instrukcje wydane przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad. Nie mogą zostać one użyte w przypadku niektórych skrzyżowań oraz w przypadku zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano więc wykorzystanie automatu komórkowego. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono między innymi o procedury zachowania bezpiecznej prędkości oraz możliwość uwzględnienia pojazdów długich. Wprowadzono parametr określający prawdopodobieństwo zdarzenia losowego zmniejszającego prędkość pojazdów. Sprawdzono charakterystykę modelowanego w ten sposób strumienia ruchu pojazdów. Wyznaczono trzy podstawowe parametry strumienia pojazdów: natężenie, gęstość i średnią prędkość. Wyznaczono także trzy fundamentalne zależności: natężenia ruchu od jego gęstości, prędkości ruchu od jego gęstości oraz przepływu od prędkości. Uzyskane w ten sposób zależności wykazały zadowalającą zgodność z literaturą. Ze względu na dyskretny charakter modelu niezbędne jest przygotowanie zakresów wartości parametrów wejściowych zależnych od warunków ruchu pojazdów. Tak przygotowany model zostanie wykorzystany do budowy modeli skrzyżowań dowolnego rodzaju.
EN
This paper shows a cellular automata model for traffic. The methods of calculating capacity and lost time for intersections and roundabouts were shown in Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad instructions. However these instructions should not be used for some types of intersections and in case of changing load. Usage of the cellular automata was proposed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by inter alia procedures of keeping safe velocity and possibility of using long vehicles. Parameter describing the probability of random event, which decreases the speed of the vehicles, was introduced. Characteristics of the traffic stream estimated by this model were tested. Three basic parameters of the traffic stream: flow, density and average speed were calculated and analysed. Three fundamental relationships: flow-density, speed-density and float-speed also were calculated and analysed. Parameters and relationships from this model were consistent with references. Due to discreet character of proposed model, it is crucial to prepare the range of entry parameters that depend on traffic conditions. This model will be used to build models of any kind of intersections.
EN
Simulation results from using the cellular automata as an example of defects on the surface of austenitic stainless steel 08Cr18Ni10Ti are presented in this paper. Practical confirm the feasibility of the proposed method for simulation modeling of corrosive process of steel in neutral environments.
PL
W artykule podano model symulacji z wykorzystaniem automatu komórkowego do symulacji dynamicznej procesu rozrostu pittingów na powierzchni stali. Badania przeprowadzono na powierzchni stali austenitycznej. Przedstawiona metoda ma zastosowanie w modelowaniu procesów korozyjnych na powierzchni stali.
EN
We present in this paper a novel distributed solution to a security-aware job scheduling problem in cloud computing infrastructures. We assume that the assignment of the available resources is governed exclusively by the specialized brokers assigned to individual users submitting their jobs to the system. The goal of this scheme is allocating a limited quantity of resources to a specific number of jobs minimizing their execution failure probability and total completion time. Our approach is based on the Pareto dominance relationship and implemented at an individual user level. To select the best scheduling strategies from the resulting Pareto frontiers and construct a global scheduling solution, we developed a decision-making mechanism based on the game-theoretic model of Spatial Prisoner’s Dilemma, realized by selfish agents operating in the two-dimensional cellular automata space. Their behavior is conditioned by the objectives of the various entities involved in the scheduling process and driven towards a Nash equilibrium solution by the employed social welfare criteria. The performance of the scheduler applied is verified by a number of numerical experiments. The related results show the effectiveness and scalability of the scheme in the presence of a large number of jobs and resources involved in the scheduling process.
18
Content available remote Traffic network design by cellular automaton-based traffic simulator
EN
Braess pointed out that adding a new road to overcome a traffic congestion could cause a new traffic congestion leading to the reduction of the traffic flow in the whole traffic network, which is called Braess’ paradox. The aim of this study is to formulate a traffic network design algorithm to increase the traffic flow in a traffic network. The objective function is the traffic flow of the whole traffic network and the route selection at the corners is considered as design variable. The traffic flow is estimated by a traffic flow simulator based on the cellular automaton model. A simple traffic network is considered as a numerical example. At different traffic densities, the traffic network is optimized to maximize the traffic flow. The results show that the optimized traffic network depends on traffic density. The situation presented by Braess’ paradox could disappear at high traffic density.
EN
The paper deals with microscopic modeling of the traffic flow using cellular automaton in the Tunnel Simulator based on PLC. Model with lane changing logic is implemented in the SCADA visualization screen of the tunnel with unidirectional two-lane traffic. Tunnel Simulator is able to simulate unexpected events in the road tunnel such as fire, so vehicle type is also included in the traffic model to specify the heat release rate of the fire for car, van, bus and truck fi re scenario. Number of persons in the vehicles and location of the persons in the tunnel are planned to be used as the input for the model for evacuation time estimation.
PL
W artykule przedstawiono możliwości zastosowania modeli agentowych do modelowania zachowań konsumentów. Zaprezentowano model oparty na dwuwymiarowym automacie komórkowym. Jako kluczowy mechanizm zmian preferencji konsumentów przyjęto przekazywanie informacji z ust do ust (word of mouth), ponieważ jest on decydującym narzędziem w tej sferze. W pracy pokazano przykłady zastosowania wyżej wymienionego modelu w sytuacji konkurencji na duopolistyczym rynku.
EN
The possibility of using agent models to model the consumers behavior is presented in this paper. Two dimensional cellular automaton has been used. As a key mechanism of consumer preferences changes, the communication of information 'word of mouth' (w-o-m) was adopted because it is a crucial tool in this area. The article shows examples of the above-mentioned model in the competitive situation in the duopoly market.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.