自从分布式仿真系统诞生起，互联和重用就成为一个重要的研究课题。当 今的分布仿真应用系统开发向大型化和复杂化方向发展，尤其是HLA标准的公 布，为仿真系统的复用和互操作提供了一个平台和标准，也为大型复杂系统的 开发提供了技术基础。 本文介绍了分布仿真技术的几个发展阶段和现有的HLA应用系统开发状况， 对于分布式仿真系统的互操作性进行了分析，主要涉及到模型分辨率、时间一 致性、空间一致性、仿真数据互操作等多个主题的内容。 由于HLA已经被采纳为IEEE的标准，因此，我们主要对HLA进行了分析。 在四种HLA互连方案中，以桥接成员方法应用最为广泛，我们对目前的桥接成 员技术进行了分析，指出了其在扩展性、灵活性、时间效率等多方面的不足， 并提出了通用的多元桥的概念。 为了使桥接成员可以适应更多、更大的环境，在二元桥的基础上，我们扩 展了其对于桥接成员的定义，提出了多元桥接成员的概念。由于概念的扩展， 增加了多元桥的复杂性，我们对其模型、体系结构、功能描述、关键算法(例 如，时间推进算法等)以及六大服务等都重新进行了分析，并且给出了我们的 方案以及实现方法。在此基础上，我们还构建了基于多元桥的扩展连接模型， 并分析了其中的相关改进。 随着联邦规模的扩大，尽管互操作性和重用性得到了大大的增强，但是随 之而来的则是整个系统性能的下降，这主要是由于传统的、效率低下的时间推 进算法导致的。我们分析了多元桥的特点，根据其各自的特点，提出了时间推 进算法的多种改进方法，并且通过理论的方法证明了多元桥在推进效率方面的 优势。 桥接成员的功能和性能直接关系到HLA仿真系统开发与应用的成败。本文 首先阐述了RTI测试的内容和指标，接着研究了针对多元桥接成员的测试方法 和性能指标，提出了多元桥的测试指标，并且通过对比实验验证了多元桥的性 能优势。 最后，论文结合了笔者博士期间开发的同济高速路微观仿真系统，TESS -Tongji Express Simulation System，发展了多元桥的概念，提出了交通领 域中的通用多元桥的模型，不仅实现了仿真系统的互操作，同时也实现了仿真 系统与其他系统之间的互连。 从总体上来说，论文的创新性工作主要体现在下述4个方面： 1.为了适应大规模仿真环境的需要，在对桥结成员的多联邦互联方法研究 的基础上，针对二元桥在多个联邦仿真环境存在的问题，提出了多元桥 的概念，改进了中央转换部件的结构，使其同时可以连接多个联邦代理， 并对联邦管理、声明管理、对象管理和所有权管理做了改进，为多元桥 的设计提供了依据； 2.在研究HLA时间管理的基础上，对多元桥接成员的时间管理，特别是对 时间推进方式、联邦成员的分类和预测推进时间等提出了多元桥接改进 算法。经实验测试验证在多个联邦的情况下，多元桥的时间推进速度比 二元桥有所提高； 3. 以RTI的性能测试指标为基础，引入消息转发延时来测量桥接成员产生 的延时情况，排除了RTI产生的延时影响，比消息延时更加准确地反映 桥接成员的真实性能； 4.针对异构交通仿真系统互连过程中出现的宏观与微观、仿真系统与控制 系统互联的问题，提出了以多元桥技术为基础，基于XML的C4I桥和多 分辨率桥技术，形成了交通领域的仿真系统互连的多元桥平台，并且将 其应用到TESS交通仿真系统中，具有实际应用价值。 关键词：高层体系结构(HLA)、运行支撑环境(RTI)、互操作性、可重用 性、多联邦、桥接成员、时间管理