基于分布对象的虚拟网络实验系统设计与实现

信息时代网络的作用越来越重要,越来越多的人希望有一个廉价实用、简单方便和具有良好可扩展性的网络实验环境来学习和研究网络,因此计算机网络仿真应运而生。文中研究了分布式对象的并行实现及优化,提出了一个基于分布式对象的计算机网络仿真并行模型,以分布式对象技术为核心结合并行程序设计技术、仿真技术设计和实现了虚拟计算机网络实验系统。实验结果表明,该系统设计合理、并行性较好、响应速度适中,在网络教学和研究中均具有较好的应用价值。     

基于分布对象的虚拟网络实验系统设计与实现

信息时代网络的作用越来越重要,越来越多的人希望有一个廉价实用、简单方便和具有良好可扩展性的网络实验环境来学习和研究网络,因此计算机网络仿真应运而生。文中研究了分布式对象的并行实现及优化,提出了一个基于分布式对象的计算机网络仿真并行模型,以分布式对象技术为核心结合并行程序设计技术、仿真技术设计和实现了虚拟计算机网络实验系统。实验结果表明,该系统设计合理、并行性较好、响应速度适中,在网络教学和研究中均具有较好的应用价值。     

HDRA:一种基于历史寻径信息的分布式路由算法

直接互连网络已成为构建大规模并行系统的主流网络互连体系结构,路由算法对互连网络的通信性能和并行系统性能的发挥起着重要作用。针对静态互连网络,提出一种新的基于路由表查找技术的分布式路由算法HDRA,该算法有效地利用历史寻径信息,加快路由寻径速度,提高网络传输性能,而且算法设计简单,易于硬件实现。     

并行微观交通动态负载平衡预测方法仿真

研究交通负载平衡优化预测问题,因交通负载量增多,导致车流的突变性呈现无规则瞬时增大.由于车辆分布不平衡,造成难以准确进行观测.传统的串行负载平衡方法面对忽然增加的调度任务,在很多情况下计算消耗时间将会超过实际运营时间,导致负载调度效果不佳.提出一种并行微观交通动态负载平衡预测方法,算法将仿真车辆作为各节点机负载平衡指标,当一台节点机上的负载需要向另一台节点机迁移时,从离子网中心节点最远的节点开始,保证负载迁移后每台节点机上的子网仍然是互连的,保证了速度.以TPSS并行仿真平台进行并行加速比性能和扩展性能测试分析.仿真结果表明,改进算法适用于较大规模的交通网络微观预测,能够获得较好的并行速度效果及预测准确性.     

隧道算法的分布式并行计算模型

本文在总结各种隧道算法的共同特点的基础上,从隧道算法钻隧过程的可并行性出发,提出了基于agent的分布式并行隧道算法,并给出了系统原型和agent模型设计．通过在agent中使用多线程技术,增强了算法的并行性．数值实验证明了该算法的可行性、可扩展性和并行效率．     

基于分布对象的并行程序设计方法研究

研究分布式对象的并行实现及优化,提出一种基于分布式对象的并行程序设计方法,构建一个基于分布式对象的并行程序设计模型,并以此方法完成虚拟计算机网络实验系统的设计和实现实验结果表明,该虚拟计算机网络实验系统并行性较好、响应速度适中,证明基于分布式对象的并行程序设计方法在改善微机系统并行性上具有一定的作用     

基三分层网络中一种基于查表的确定路由算法

路由算法对互连网络的通信性能和并行系统性能的发挥起着重要作用。针对基三分层互连网络，提出一种基于查表的使消息沿两节点间近似最短路径传递的分布式确定路由算法TDRA。该算法充分利用基三分层互连网络的层次特性，其路由表中仅保存各节点的同族节点和部分组的路由信息，路由表所占存储空间小，路由效率高。     

基于多Agent的分布式铁路运营仿真系统的分析

文章介绍了分布式铁路运营仿真系统的面向对象Petri子网模型，并给出了整个系统的基本设计框架结构。讨论了Agent的基本概念和结构。利用多Agent的智能性，协作性，互操作性等良好特性，构建了一种基于多Agent的分布式铁路运营仿真系统，并进行了相应的分析，这种基于多Agent的分析设计方法直观，控制流程清晰，具有很好的通用性和移植性。     

大规模人群的并行仿真研究

本文针对大规模人群仿真对仿真真实性和实时性的仿真要求,提出了一种基于Agent的并行人群仿真方法,通过CPUGPU混合并行的方式提高了仿真系统的性能和可扩展性。通过层次化的人群建模,使得个体更适合并行环境下的数据交互,仿真中通过感知区域视角约束对人群的运动进行控制,实现了人群平滑运动。实验部分对室外环境的人群漫游行为进行了仿真,验证了系统具有较高的性能和可扩展性。     

关注军用并行仿真的高效能问题

随着应用的不断深入,军事仿真对计算机综合性能的要求越来越高.目前高效能计算机的发展以及新型体系结构的涌现给军用并行仿真带来了重要的机遇和挑战,如何高效充分利用系统资源,提高军事仿真应用的开发及运行效率成为当前军用并行仿真亟待解决的关键问题.论文从技术角度,讨论了军用高效能并行仿真的需求以及传统高性能仿真技术存在的问题,分析了实现高效能并行仿真的可能途径,并就军用高效能仿真计算机和配套软件的研制提出了具体建议.     

一种融合时空关联与社会事件的交通流预测方法

交通流预测作为智能交通系统的一个关键问题,是国内外交通领域的研究热点。交通流预测的主要挑战在于交通流数据本身具有复杂的时空关联,且易受各种社会事件的影响。针对这些挑战,提出一种用于交通流预测的深度学习框架。一方面,针对道路网络非欧氏的空间关联以及交通流时序数据的时间关联,设计了一种融合图卷积神经网络和循环神经网络的特征抽取子网络;另一方面,针对社会事件对交通流的潜在影响,设计了一种基于卷积神经网络的社会事件特征抽取子网络。最后,融合时空关联特征抽取子网络和社会事件特征抽取子网络,实现交通流预测模型。为了验证模型的有效性,文中基于真实交通流数据进行了实验。结果表明,所提模型与传统的预测模型相比具有较高的准确度,准确度提高了3%~6%。     

基于HSA的并行网络仿真系统设计与实现

为模拟不同激励下的网络行为,评估网络协议对网络结构发生变化时的反应,在研究了路由器及路由选择协议仿真技术的基础上,结合高性能计算机模拟体系结构HSA,提出并实现了一种并行网络环境仿真系统。通过对通用路由器节点、插件式路由协议、可替换流量节点以及网络拓扑生成部分的具体描述,对该系统作了详尽的探讨。最后通过一个环形拓扑,验证了该并行网络仿真系统与基于单机实现的网络仿真软件相比具有显著的优势。     

Evaluation of two traffic distribution strategies for adual-network multiprocessor system

The effect of nonuniform traffic patterns is studied based on simulation and analysis when two multistage networks are used in parallel to interconnect processors and memory modules in a shared-memory system. The networks considered are identical copies of buffered multi stage networks. The authors consider the following two strategies to distribute the total traffic between the two networks: distribute the traffic randomly among the networks, and route the nonuniform component of the traffic to one network and the uniform component to the other. To facilitate the implementation of these strategies in a system, a technique to detect nonuniformities in the network traffic at run-time and change the routing strategy dynamically is discussed. The authors compare this technique to an ideal scheme by means of analysis and simulation. The results show that the run-time detection scheme performs very close to the ideal case. The effectiveness of dual networks in tolerating short bursts of nonuniform traffic is also demonstrated     

Modeling and distributed simulation of a broadband-ISDN network

A distributed approach to communication network simulation using a network of workstations configured as a loosely coupled parallel processor to model and simulate the broadband integrated services digital network (B-ISDN) is proposed. In a loosely coupled parallel processor system, a number of concurrently executable processors communicate asynchronously using explicit messages over high-speed links. Since this architecture is similar to that of B-ISDN networks, it constitutes a realistic testbed for their modeling and simulation. The authors describe an implementation of this approach on 50 Sun workstations at Brown University. Performance results, based on representative B-ISDN networks and realistic traffic models, indicate that the distributed approach is efficient and accurate     

基于分级网络编码的一种数据传输方法

为了降低中间节点在编码计算时需要的有限域的阶,提出了分级网络编码数据传输方法。针对主干网-子网结构的单源组播网络,在连接子网的节点处进行解码,并以该节点为源点,把解码得出的信息采用网络编码数据传输方式组播至子网。理论分析与仿真测试结果表明：与单级网络编码方法相比,该方法可以降低有限域的阶,进而减少网络编码的运算延迟,并能充分地利用网络的带宽。     

A parallel program for an urban-traffic analization and its evaluation

In this paper, we describe the traffic simulation system which analyzes a traffic flow in a road network. The system is constructed and operated on the parallel computer AP1000. A database of a road network is implemented with the object-oriented programming technique. Elements of a road network are regarded as objects, and vehicles which move on the lanes are regarded as attributive data. The database is divided into sub-databases and assigned to each processor. The system calculates the behavior of vehicles in parallel. Sending and receiving data among the objects are carried out with message passing on the communication network. Moreover, we show the results of the vehicles behavior, and evaluate the parallel efficiency.     

自相似网络流量模拟系统的集群实现

随着网络技术的发展,人们对网络服务质量提出更高的需求。对网络流量准确的建模,预测未来的网络流量,是保证网络服务质量和可靠性的重要措施。提出了一种基于Windows集群的自相似网络流量模型解决方案。该方案采用分形高斯噪声（FGN）模型并行算法,由基于Windows HPC Server的集群系统生成网络流量。详细描述了基于集群平台的系统设计和实现过程。实验结果表明,该系统能够生成大规模的具有指定Hurst系数的自相似网络流量,同时克服了单机系统及分布式系统的局限性。     

城市交通网络宏观控制模型及仿真实现

为研究适合城市交通网络控制系统应用的交通流预测模型,在改进Van Den Berg, M的路段交通流模型的基础上,建立了以路口交通流为基本建模单元,以动态非线性离散方程反映交通流变化的城市交通网络宏观模型.为验证该模型能有效地预测城市路网的交通流信息,在VC++net环境下,开发了城市交通宏观控制模型仿真系统UTFS,设计了网络拓扑结构模块,以适应不同规模、不同复杂程度的实际交通网络的仿真要求.最后选取典型网络进行应用研究.仿真结果表明:该模型满足交通控制对控制模型的实时性和精度要求,该仿真系统可以作为城市交通网络宏观控制模型验证的有效工具,也可以作为城市交通控制系统控制和优化研究的辅助工具.     

基于复杂网络的路网交通拥堵评估仿真模型

为了能够深入分析路网交通拥堵动态演进过程, 为交通拥堵治理提供决策分析工具, 提出了一个基于复杂网络的路网拥堵评估仿真模型。通过将路段阻抗概念引入复杂网络理论, 实现了路网拓扑模型和流量模型的结合; 此外, 还提出了虚拟测试车辆遍历的路网通行能力评估方法, 对不同路网条件下的道路通行能力进行评估。最后在PC系统上实现了完整的路网拥堵评估仿真系统, 并利用该系统对拥堵路段数量、交通流量和路网拓扑结构等因素对路网通行能力的影响进行了仿真分析。仿真实验结果与经典交通理论分析结果一致, 并能反映更多的动态过程信息, 表明该模型能够准确有效地进行交通路网拥堵评估, 可以为相应的交通拥堵管理决策提供依据。     

A verifiable simulation model for real-world microscopic traffic simulations

This article presents a scientific discussion about the ongoing progress in the development of traffic simulation system platforms. As part of the discussion, the presentation introduces a simulation model that is based on the fully functional, real-world online traffic information system OLSIMv4 which is the updated version of the traffic information platform for the highway network of North Rhine-Westphalia (Germany). The simulation model consists of a simulation engine and a combination of several subject-specific model families such as vehicle models, microscopic traffic models, detector models, and tuning element models. Additionally, it provides a data model for arbitrary road traffic networks in highway and urban environments.The presentation includes a demonstration of how to form and initialize all relevant system components by providing an example for each component. The demonstrations use the declarative programming language Maude to form and initialize the components due to its simplicity and expressive power. The components facilitate their enhancement by a verification and validation management approach. The goal of the enhancement effort is to optimize the further development of the underlying OLSIMv4 system. In addition, the presented methodology stands exemplarily for the design and implementation of a whole class of systems. Additionally, the definitions of the simulation model can be used as a specification for an implementation with sequential, parallel, and distributed operation. Therein, independent entities can be inferred automatically by the simulation engine as part of an automatic domain decomposition. It has been implemented as a sequential and a parallel simulation that exploits CPU thread-level parallelism.