1、自從分布式仿真系統(tǒng)誕生起，互聯(lián)和重用就成為一個(gè)重要的研究課題。當(dāng)今的分布仿真應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)向大型化和復(fù)雜化方向發(fā)展，尤其是HLA標(biāo)準(zhǔn)的公布，為仿真系統(tǒng)的復(fù)用和互操作提供了一個(gè)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)，也為大型復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。本文介紹了分布仿真技術(shù)的幾個(gè)發(fā)展階段和現(xiàn)有的HLA應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)狀況，對(duì)于分布式仿真系統(tǒng)的互操作性進(jìn)行了分析，主要涉及到模型分辨率、時(shí)間一致性、空間一致性、仿真數(shù)據(jù)互操作等多個(gè)主題的內(nèi)容。由于HLA已經(jīng)被采

2、納為IEEE的標(biāo)準(zhǔn)，因此，我們主要對(duì)HLA進(jìn)行了分析。在四種HLA互連方案中，以橋接成員方法應(yīng)用最為廣泛，我們對(duì)目前的橋接成員技術(shù)進(jìn)行了分析，指出了其在擴(kuò)展性、靈活性、時(shí)間效率等多方面的不足，并提出了通用的多元橋的概念。為了使橋接成員可以適應(yīng)更多、更大的環(huán)境，在二元橋的基礎(chǔ)上，我們擴(kuò)展了其對(duì)于橋接成員的定義，提出了多元橋接成員的概念。由于概念的擴(kuò)展，增加了多元橋的復(fù)雜性，我們對(duì)其模型、體系結(jié)構(gòu)、功能描述、關(guān)鍵算法(例如，時(shí)

3、間推進(jìn)算法等)以及六大服務(wù)等都重新進(jìn)行了分析，并且給出了我們的方案以及實(shí)現(xiàn)方法。在此基礎(chǔ)上，我們還構(gòu)建了基于多元橋的擴(kuò)展連接模型，并分析了其中的相關(guān)改進(jìn)。隨著聯(lián)邦規(guī)模的擴(kuò)大，盡管互操作性和重用性得到了大大的增強(qiáng)，但是隨之而來的則是整個(gè)系統(tǒng)性能的下降，這主要是由于傳統(tǒng)的、效率低下的時(shí)間推進(jìn)算法導(dǎo)致的。我們分析了多元橋的特點(diǎn)，根據(jù)其各自的特點(diǎn)，提出了時(shí)間推進(jìn)算法的多種改進(jìn)方法，并且通過理論的方法證明了多元橋在推進(jìn)效率方面的優(yōu)勢(shì)

4、。橋接成員的功能和性能直接關(guān)系到HLA仿真系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的成敗。本文首先闡述了RTI測(cè)試的內(nèi)容和指標(biāo)，接著研究了針對(duì)多元橋接成員的測(cè)試方法和性能指標(biāo)，提出了多元橋的測(cè)試指標(biāo)，并且通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多元橋的性能優(yōu)勢(shì)。最后，論文結(jié)合了筆者博士期間開發(fā)的同濟(jì)高速路微觀仿真系統(tǒng)，TESS-Tongji Express Simulation System，發(fā)展了多元橋的概念，提出了交通領(lǐng)域中的通用多元橋的模型，不僅實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的互

5、操作，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的互連。從總體上來說，論文的創(chuàng)新性工作主要體現(xiàn)在下述4個(gè)方面：1.為了適應(yīng)大規(guī)模仿真環(huán)境的需要，在對(duì)橋結(jié)成員的多聯(lián)邦互聯(lián)方法研究 的基礎(chǔ)上，針對(duì)二元橋在多個(gè)聯(lián)邦仿真環(huán)境存在的問題，提出了多元橋 的概念，改進(jìn)了中央轉(zhuǎn)換部件的結(jié)構(gòu)，使其同時(shí)可以連接多個(gè)聯(lián)邦代理， 并對(duì)聯(lián)邦管理、聲明管理、對(duì)象管理和所有權(quán)管理做了改進(jìn)，為多元橋 的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)；2.在研究HLA時(shí)

6、間管理的基礎(chǔ)上，對(duì)多元橋接成員的時(shí)間管理，特別是對(duì) 時(shí)間推進(jìn)方式、聯(lián)邦成員的分類和預(yù)測(cè)推進(jìn)時(shí)間等提出了多元橋接改進(jìn) 算法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證在多個(gè)聯(lián)邦的情況下，多元橋的時(shí)間推進(jìn)速度比 二元橋有所提高；3. 以RTI的性能測(cè)試指標(biāo)為基礎(chǔ)，引入消息轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)來測(cè)量橋接成員產(chǎn)生 的延時(shí)情況，排除了RTI產(chǎn)生的延時(shí)影響，比消息延時(shí)更加準(zhǔn)確地反映 橋接成員的真實(shí)性能；4.針對(duì)異構(gòu)交通仿真系統(tǒng)互連過程中出現(xiàn)的宏