电磁场时域数值算法的新进展

电磁场时域计算方法由于一次计算可以获得目标的时域响应,结合傅里叶变换得到宽带信息等的优势越来越受到关注.本文介绍了近年来时域有限差分（finite-difference time-domain,FDTD）法和时域有限元（finite element time-domain,FETD）无条件稳定算法方面的研究进展以及FETD算法的更新方案——时域非连续伽辽金（discontinuous Galerkin time-domain,DGTD）方法的新进展.     

二维DGTD方法中UPML吸收边界的实现

针对二维情形单轴各向异性完全匹配层吸收边界条件,研究了横磁波情形时域离散伽略金算法单轴各向异性完全匹配层吸收边界的理论基础和实现方案．借鉴时域有限差分方法--时域离散伽略金算法中吸收边界阻抗匹配、各向异性介质参数设置和匹配矩阵等思想,结合时域离散伽略金算法空间离散网格的非结构特性和离散单元之间场量传递的特点,给出了在单轴各向异性完全匹配层中电磁场量时域迭代公式,进一步离散成为离散时域迭代计算式．由于时域离散伽略金算法网格的非结构特性,一阶SM吸收边界条件一般对入射电磁波的反射率在-24dB左右．仿真算例说明,给出的时域离散伽略金算法单轴各向异性完全匹配层吸收边界对电磁波的双重衰减达130dB,表明单轴各向异性完全匹配层具有良好的吸收效果．     

二维TM波时域非连续伽略金算法理论数值通量研究

采用数值通量的方式进行场量交互是时域非连续伽略金(Discontinuous Galerkin Time Domain, DGTD)算法区别于时域有限元(Finite Element Time Domain, FETD)方法的主要方面.从二维TM情形弱解方程出发, 讨论了当前三角形单元和相邻单元进行场量交互时数值通量物理意义和不同形式.结合数值通量和弱解方程得到了DGTD算法的迭代计算式.给出了线元辐射和双线元干涉的数值算例, 算例结果表明了文中方法的正确性.     

面向高速公路智能度分级的路侧感知设备优化布设方法

感知设备采集的交通数据是智能交通运输系统高效运行的关键,而交通数据的准确性和时效性与感知设备的空间密度和具体位置密切相关。在交通数据采集系统中,既要获得给定精度和完整度的交通数据,又要尽量减少在路网中的感知设备布置的数量。为保证多元感知设备在满足感知性能指标的同时,能服从布设成本约束的条件并合理地布设在高速公路上,提出一种基于DBSCAN聚类的高速公路路段划分方法和基于遗传算法的路测设备优化布设方法。其次,对基于DBSCAN聚类和遗传算法的多元感知设备布设方法进行验证,构建智慧高速感知设备的仿真平台,以杭甬高速G92和沪昆高速为案例,按照行业指南将路段划分为不同感知性能等级,并针对L1和L2级路段应用优化布设方法。结果表明：L2级路段采用雷视一体机进行优化布设,检测精度达到98.5%;L1级路段选择视频检测器进行优化布设,检测精度可达84.2%。各路段的行程时间估计精度均较高,验证了所提方法的有效性。