基于分布式耦合仿真平台的研究和实现

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第T页摘要随着计算机技术的不断发展，计算机仿真越来越多的应用在各个科研与开发领域。计算机仿真能用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。由于科学技术的发展，仿真任务需要的计算量也越来越大，单台计算机的计算能力已无法达到仿真性能的要求，分布式仿真也就成为一种可能。分布式仿真平台采用三层架构的分布式仿真体系结构，能合理的管理和利用闲散的计算资源，具有很好的扩展性。各子系统以模块的形式进行组

2、织和开发，从而使每个模块具有良好的可重用性和互操作性，非常适合进行大规模分布式仿真系统的集成。．本文以高速列车数字化仿真平台为研究背景，设计并实现了基于分布式仿真的耦合仿真系统。它主要包括作业调度器软件、耦合器软件和执行机软件三个部分。调度器软件实现了耦合器、执行机的注册，接收由普通用户提交的工况信息，并进行工况处理，同时进行多耦合器的管理及负载均衡，作业调度器还包含资源管理、调度策略、资源的查询等；耦合器负责对正在仿真的工况进行管理即耦合分布式仿真的时序控制和工况仿真模块的数据的收发：执行机是与作业调度器、耦

3、合器处在同一个网络上的主机，它们为大规模的科学计算提供自己空闲的资源，自定义了一套工作于UDP应用层的协议，基于该协议实现个软件的网络通信。本文首先介绍了系统的研究背景及意义、国内外研究现状及主要研究工作，接着进行需求分析，详细介绍了系统设计目标及功能需求。在此基础上，分别对各子系统进行了详细描述与设计。最后对整个系统进行功能测试，同时对整个工作进行了总结和展望，分析并指出了目前存在的不足及下一步研究工作。关键词：分布式耦合仿真平台：作业调度器：耦合器：执行机西南交通大学硕士研究生学位论文第TT页Abstrac

4、tWithcontinuousdevelopmentofthecomputertechnology，computersimulationiswidelyusedinvariousareasofscientificresearchanddevelopment．Aseriesofpurposiveandconditionalcomputersimulationexperimentscanbeusedtodescribethecharacteristicofasystem．Computersimulationresu

5、ltscanprovideanumberofevidenceforpolicy—makerwhentheymakedecisions．Astheneedsofsciencedevelopment，thecomputerloadforsimulationbecomeslagerandlarger，theabilityofasinglecomputercan’tsatisfytherequestofthesimulationperformance．Sothedistributedsimulationbecomesa

6、possibility．Distributedsimulationplatformisconstructedbythree-layerarchitecture．ItCanmanageandusethecomputerresourcereasonablyandhaveagoodexpandability．Eachsubsystemcanbeorganizedanddevelopedasamodule，SOeachmodulehasagoodreusabilityandinteroperability．It’Sve

7、rysuitablefortheintegrationofthelarge-scaledistributedsimulationsystems．TheplatformdesignedinthispaperCanbeusedfordigitalsimulationofthehighspeedtrains，acoupledschedulingsystembasedondistributedsystemisdesignedandtheimplementationoftheplatformisdiscussedalso

8、．Thepapercontainsthreepans：thetaskscheduler，couplerandtheexecutionsub—system．Thetaskschedulerimplementstheregistrationofthecouplingcomputerandexecutingcomputer．Itreceivestheworkingconditionssubm