CN108205608A - 一种模型可配置的仿真装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模型可配置的仿真装置。仿真装置接入特定格式的模型配置数据和仿真表示资源，依据用户想定和导调输入，不断为指控用户输出最终分析结果，并产生对应的仿真效果显示。本发明的仿真装置包括模型接入装置、模型管理装置、想定接入装置、导调接入装置、规划分析装置、仿真资源接入装置和仿真显示装置。本发明基于模型设置，通过用户想定数据的变化，输出对应的规划结果。用户调整导调输入，仿真装置提供对应的效果显示。

Description

一种模型可配置的仿真装置

技术领域

本发明涉及仿真及仿真装置开发领域，具体而言，涉及一种模型可配置的仿真装置。

背景技术

仿真装置存在于工业设计的各行各业，例如，军队建设、卫星控制、工业制作等各领域都在从事仿真研究。良好的仿真装置使得各行各业通过仿真结果评估模型好坏，发挥有力创新，推动行业管控和产业升级。

现有的一般仿真装置运行流程图如图1所示。现有仿真装置大多强调模型存储，模型存储方式一般采用数据库存储方式，提取时，仿真对象管理利用SQL提取器从模型存储中获取已预先建设好的模型，生成仿真对象。仿真对象管理则根据预设好的规则将仿真对象通过仿真引擎交予仿真显示系统进行显示。基于此，仿真对象按照既定模式，所有状态按照既定模式，仿真效果按照仿真预设好的模式。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所解决的主要技术问题有：

1)本发明强调模型可配置：传统的仿真装置强调以设定好对应的模型为分析基础，鲜少有对模型建立的可配置甚至自学习等功能提出设定，本发明打破了模型固定的分析模式，将模型配置和分析功能摆在整个仿真装置的核心地位。

2)本发明强调规划根源于模型：一般的规划问题强调模型于何时在何地处于何种状态，这要求模型建立后要完成对应的状态设定，而产生的规划结果则完全输出对应的状态信息，本发明认为状态的建立与模型行为的建立同步进行，同时完成。

3)本发明强调规划限制于想定：想定提供边界设定，不在模型设定内的想定是为空想，规划予以剔除；在模型设定内的想定，规划能够完成建立。

4)本发明强调规划变化于导调：什么时候规划，产生规划输出的依据是什么，本发明强调了导调即为有时机变化时即要进行规划。

5)本发明强调仿真根源于规划：一般仿真强调仿真过程中如何体现仿真对象的状态变化，当有仿真要求输入时，仿真结果依据设定好的状态变化输出于仿真显示平台。本发明强调模型建立即状态建立，仿真显示中突出规划结果依据的模型输出。

为了解决上述技术课题，本发明提供了如下技术方案。

一种模型可配置的仿真装置，其包括：

模型接入装置，基于模型接入装置11界定好的基本属性和基本行为，外部接入想定对象转化为模型，如果外部接入想定对象提供了相关属性及行为，且所有接入属性满足模型接入装置的规约需求，所有行为基于模型接入装置的接口设计要求，外部接入想定对象将被允许接入仿真装置；

模型管理装置，其将模型翻译为满足通用仿真要求属性和行为的通用仿真对象，并附带传承该仿真对象的私有属性和行为，模型管理装置将此分析好的对象模型缓存或存储起来，提供用户接入模型的合理性管理；

想定接入装置，外部想定即为对仿真的边界设定，用户给定外部条件后，想定接入装置按照本仿真领域要求的想定数据，将数据与模型管理装置所得的模型进行匹配，从想定数据中解析出所有仿真对象及对象关联关系；

导调接入装置，导调不改变想定场景信息，也不改变对象的属性或额外增加对象的行为模型，导调强调对想定好的仿真对象在按照预定规划进行仿真时，导调通过局部刺激让仿真对象重新适应变化，产生另一种规划结果，即，导调对前一次规划结果输出的规划集进行交集操作:Un＝Un-1&Dn；

规划分析装置，对所述想定接入装置中的仿真对象及对象关联关系，规划分析装置提供所有对象时间序列下的行为集合，在此，规划分析装置对想定接入装置的对象及对象关联关系进行交集、并集处理，实现规划结果的时间代入，形成一条完整的带属性值和行为的规划结果集，对于有导调接入装置的输入信息，规划分析装置则进行交集操作，形成一次新的规划结果集；

仿真资源接入装置，对需要显示的信息按照模型建设时的显示要求代入仿真资源，得到仿真效果图层；和

仿真显示装置，对于规划分析装置产生的规划结果集，仿真显示装置分析满足仿真资源接入装置提供的仿真图层，完成整个效果显示。

另外，本发明还提供了一种模型可配置的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

模型接入步骤，将外部接入想定对象数据依据由模型接入装置定义的接入协议解析为仿真装置的合法对象；

模型管理步骤，对模型接入装置提供的对象模型进行缓存或存储管理，对于后续想定对象的合理性进行校验分析，对仿真过程中评估的不合理性模型，模型管理还可通过机器学习的方式进行自我纠正；

想定加载步骤，将预先定义好的想定数据解析为由对象模型实例化的对象；

导调接入步骤，接入依据默认参数规划的结果集后，调整参数设置，完成再规划；

生成规划方案步骤，依据想定接入装置提供的对象集生成规划结果集，且此结果集将由导调接入装置的干预产生新的结果集；

资源加载步骤，根据由想定接入装置提供、模型管理装置实例化的模型对象中的资源指代，从系统中查找到对应的资源并提供给仿真显示装置；以及

仿真显示步骤，根据规划分析装置产生的结果集以及仿真资源接入装置提供的资源实体，完成图层在显示系统的界面显示。

附图说明

图1是现有仿真装置运行流程图。

图2是本发明的仿真装置的示意图。

图3是本发明的仿真方法的流程图。

具体实施方式

以下，结合附图，对本发明进行具体说明。

1、仿真装置

本发明的仿真装置如图2所示，其中，仿真装置1包括模型接入装置11、模型管理装置12、想定接入装置13、规划分析装置14、导调接入装置15、仿真资源接入装置16和仿真显示装置17。在此，仿真装置包括但不限于网络主机、区域内网络服务器、多个网络服务器集群或多个服务器构成的云。下面分别对各装置进行大致描述。

1)模型接入装置11：用于规约外部接入想定对象转化为模型的基本协议；外部接入想定对象转化为模型基于模型接入装置11界定好的基本属性(可见、位置、名称、ID，资源指代等)和基本行为(初始化、解析、执行、事件回调等)，如果外部接入想定对象提供了相关属性及行为，且所有接入属性满足模型接入装置11的规约需求，所有行为基于模型接入装置11接口设计要求，外部接入想定对象将被允许接入仿真装置。

2)模型管理装置12：用于分析被模型接入装置11允许接入或过滤后的模型；模型管理装置12将模型翻译为满足通用仿真要求属性和行为的通用仿真对象，并附带传承该仿真对象的私有属性(是否传承可依据基本属性中的可见属性信息)和行为；模型管理装置12可将此分析好的对象模型缓存或存储起来，提供用户接入模型的合理性管理。

3)想定接入装置13：外部想定即为对仿真的边界设定(领域，能力等)，用户给定外部条件(所有需要仿真的对象，对象之间的关联关系集等)后，想定接入装置13按照本仿真领域要求的想定数据，将数据与模型管理装置12所得的模型进行匹配，从想定数据中解析出所有仿真对象及对象关联关系。

4)导调接入装置14：用于对仿真对象的刺激或对想定环境的局部变化；导调不改变仿真时间等想定场景信息，也不改变对象的属性或额外增加对象的行为模型，导调强调对想定好的仿真对象在按照预定规划进行仿真时，导调通过局部刺激让仿真对象重新适应变化，产生另一种规划结果；从技术实现角度来讲，导调即对前一次规划结果输出的规划集进行交集操作:Un＝Un-1&Dn。

5)规划分析装置15：对所述想定接入装置13中的仿真对象及对象关联关系，规划分析装置15提供所有对象时间序列下的行为集合；在此，规划分析装置15对想定接入装置13的对象及对象关联关系进行交集、并集处理，实现规划结果的时间代入，形成一条完整的带属性值和行为的规划结果集，对于有导调接入装置14的输入信息，规划分析装置15则进行交集操作，形成一次新的规划结果集。

6)仿真资源接入装置16：对需要显示的信息按照模型建设时的显示要求代入仿真资源，可以得到仿真效果图层。

7)仿真显示装置17：对于规划分析装置15产生的规划结果集，仿真显示装置17分析满足仿真资源接入装置16提供的仿真图层，完成整个效果显示。

2、方法流程

模型可配置仿真方法流程图如图3所示。

模型可配置仿真过程分为模型接入、模型管理、想定加载、导调接入、生生成规划方案、资源加载以及仿真显示7大过程，具体如下。

(1)模型接入步骤

接入协议由模型接入装置11定义，外部接入想定对象数据依据协议内容被解析为仿真装置的合法对象；具体地，外部接入想定数据按照配置文件(包括但不限于XML配置)要求进行配置，模型接入装置11解析外部想定，将所述配置文件按照模型配置规则(如XML文件配置规则)生成对应的模型类型(一种模型配置文件生成模型类型的方法与设备)；在此，所述配置文件包括但不限于XML文件配置，自定义格式文件配置，任意一种解释性脚本语言配置等。所述“接入”方式包括但不限于任一系统中采用程式调用或远程调用方式，所述模型配置规则包括但不限于模型的属性或者行为对应XML文件的节点值或属性值，所述“生成”方式包括但不限制于采用固定工具或者任意一种计算机语言形成的程序代码，所述模型类型包括但不限于通过任意一种计算机语言编码形成的类或结构体。本领域技术人员应能理解上述接入外部想定生成模型类型的方式仅为举例，其他现有的涉及通过配置文件生成模型类型的装置如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(2)模型管理步骤

模型管理装置12对模型接入装置11提供的对象模型进行缓存或存储管理，对于后续想定对象的合理性进行校验分析，对仿真过程中评估的不合理性模型，模型管理还可通过机器学习的方式进行自我纠正等；具体地，模型管理装置12启动后，将模型接入装置11提供的对象模型添加到缓存队列中；想定接入装置13加载想定时，将自身模型类与模型管理装置12对象模型缓存队列中的模型类进行匹配，非合理部分将被筛选或过滤；在此，所述对象模型包括而不仅限于模型建设时预计在仿真过程中所要展示的3D图层模型或者程序设计中表述一种实物对象的类或结构体；所述“缓存”、“存储管理”包括但不限于通过系统内存管理、文件管理、数据库管理或者双缓存等方式进行的临时或永久存储，所述想定对象包括但不限于想定接入装置13提供的由对象模型实例化的对象，所述“合理性”模型应解释为想定提供的参数是对象模型所需接入参数的子集，所述“不合理性”模型应解释为想定提供的参数与对象模型所需实例化的参数存在着本质不匹配(公共模型所需的属性或方法均没有则会呈现本质不匹配)。本领域技术人员应能理解上述模型管理的方式仅为举例，其他现有的涉及通过配置文件生成模型类型且可进行类型队列管理的方式如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(3)想定加载步骤

想定接入装置13用于将预先定义好的想定数据解析为由对象模型实例化的对象,具体地，想定数据以文件或数据库的形式存在，想定接入装置13读取想定数据后，将数据内容匹配模型管理装置12，从中过滤或提取出想定对象；在此，所述想定数据的存在形式包括但不限于文件或数据库以及系统内的某段内存数据，所述“过滤或提取”应解释为想定对象可存在于想定接入装置13的对象队列或者直接存在于规划分析装置15的对象队列中。本领域技术人员应能理解上述想定加载的方式仅为举例，其他现有的涉及通过想定数据提取或过滤模型类型对象的方式如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(4)导调接入步骤

导调接入装置14接入依据默认参数规划的结果集后，调整参数设置，完成再规划；具体地，导调接入装置14将依据由想定接入装置13提供的，模型管理装置12对象模型实例化的模型对象数据及规划分析结果的结果集生成导调配置信息，该导调配置信息可通过人工干预或者综合研判进行再变化；在此，所述“规划分析结果的结果集”即由规划分析装置15输出的内容，此结果集包括但不限于函数返回的结构体对象，链表，队列，堆栈以及可解析为相应数据结构的字符串或存储相应字符串的文件及文件流；所述导调配置信息包括但不限于配置界面，配置文件甚至内存数据等可对规划的结果集再排布的装置；所述人工干预包括但不限于人为对配置界面的操作，所述综合研判包括但不限于某想定对象的变化造成其他与之关联的规划结果集的变化。本领域技术人员应能理解上述导调接入的方式仅为举例，其他现有的涉及通过模型对象生成导调配置信息的方式如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(5)生成规划方案步骤

规划分析装置15依据想定接入装置提供的对象集生成规划结果集，且此结果集将由导调接入装置14的干预产生新的结果集；具体地，规划分析装置15根据由想定接入装置13提供，由模型管理装置12的对象模型实例化的对象集生成规划结果集，导调接入装置14据此生成导调配置信息，修改此导调配置信息后，规划结果集将发生变化；所述对象集包括但不限于由模型类型实例化产生的对象实例的集合，所述结果集包括但不限于函数返回的结构体对象，链表，队列，堆栈以及可解析为相应数据结构的字符串或存储相应字符串的文件及文件流。本领域技术人员应能理解上述生成规划方案的方式仅为举例，其他现有的涉及通过模型对象生成导调配置信息并通过修改导调配置信息对规划结果集再修正的方式如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(6)资源加载步骤

仿真资源接入装置16根据所述由想定接入装置13提供，模型管理装置12实例化的模型对象中的资源指代，从系统中查找到对应的资源并提供给仿真显示装置；所述资源指代包括但不限于资源在文件系统中的文件路径，超链接等，所述资源包括但不限于文件、内存数据以及其他可以完成图层显示的数据内容。本领域技术人员应能理解上述资源加载的方式仅为举例，其他现有的涉及通过在模型对象中定义资源指代且可通过在系统加载资源实体的方式如可使用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

(7)仿真显示步骤

仿真显示装置17根据所述规划分析装置15产生的结果集以及所述仿真资源接入装置16提供的资源实体，完成图层在显示系统的界面显示。

Claims (2)

1.一种模型可配置的仿真装置，其包括：

模型接入装置，基于模型接入装置11界定好的基本属性和基本行为，外部接入想定对象转化为模型，如果外部接入想定对象提供了相关属性及行为，且所有接入属性满足模型接入装置的规约需求，所有行为基于模型接入装置的接口设计要求，外部接入想定对象将被允许接入仿真装置；

模型管理装置，其将模型翻译为满足通用仿真要求属性和行为的通用仿真对象，并附带传承该仿真对象的私有属性和行为，模型管理装置将此分析好的对象模型缓存或存储起来，提供用户接入模型的合理性管理；

想定接入装置，外部想定即为对仿真的边界设定，用户给定外部条件后，想定接入装置按照本仿真领域要求的想定数据，将数据与模型管理装置所得的模型进行匹配，从想定数据中解析出所有仿真对象及对象关联关系；

导调接入装置，导调不改变想定场景信息，也不改变对象的属性或额外增加对象的行为模型，导调强调对想定好的仿真对象在按照预定规划进行仿真时，导调通过局部刺激让仿真对象重新适应变化，产生另一种规划结果，即，导调对前一次规划结果输出的规划集进行交集操作:Un＝Un-1&Dn；

规划分析装置，对所述想定接入装置中的仿真对象及对象关联关系，规划分析装置提供所有对象时间序列下的行为集合，在此，规划分析装置对想定接入装置的对象及对象关联关系进行交集、并集处理，实现规划结果的时间代入，形成一条完整的带属性值和行为的规划结果集，对于有导调接入装置的输入信息，规划分析装置则进行交集操作，形成一次新的规划结果集；

仿真资源接入装置，对需要显示的信息按照模型建设时的显示要求代入仿真资源，得到仿真效果图层；和

仿真显示装置，对于规划分析装置产生的规划结果集，仿真显示装置分析满足仿真资源接入装置提供的仿真图层，完成整个效果显示。

2.一种模型可配置的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

模型接入步骤，将外部接入想定对象数据依据由模型接入装置定义的接入协议解析为仿真装置的合法对象；

模型管理步骤，对模型接入装置提供的对象模型进行缓存或存储管理，对于后续想定对象的合理性进行校验分析，对仿真过程中评估的不合理性模型，模型管理还可通过机器学习的方式进行自我纠正；

想定加载步骤，将预先定义好的想定数据解析为由对象模型实例化的对象；

导调接入步骤，接入依据默认参数规划的结果集后，调整参数设置，完成再规划；

生成规划方案步骤，依据想定接入装置提供的对象集生成规划结果集，且此结果集将由导调接入装置的干预产生新的结果集；

资源加载步骤，根据由想定接入装置提供、模型管理装置实例化的模型对象中的资源指代，从系统中查找到对应的资源并提供给仿真显示装置；以及

仿真显示步骤，根据规划分析装置产生的结果集以及仿真资源接入装置提供的资源实体，完成图层在显示系统的界面显示。