基于MAS的列車運(yùn)行智能調(diào)整方法研究.pdf

1、列車運(yùn)行調(diào)整工作是鐵路運(yùn)輸調(diào)度中的重要組成部分。專家學(xué)者們針對列車運(yùn)行調(diào)整問題做了大量的研究，也取得了很多研究成果。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步建立和完善，鐵路運(yùn)輸工作出現(xiàn)了一些新的變化，對列車運(yùn)行調(diào)整工作也提出了新的要求。現(xiàn)有的研究大多基于集中式調(diào)度方法，難以很好地適應(yīng)調(diào)整問題規(guī)模不斷增大、關(guān)系更加復(fù)雜、對動態(tài)性能的要求日益增強(qiáng)的情況。如何提高調(diào)度指揮工作的智能化水平、減輕勞動者的勞動強(qiáng)度依然是鐵路信息化過程中的一個

2、研究熱點(diǎn)。論文將MAS方法引入列車運(yùn)行調(diào)整問題研究中，提出了基于MAS的列車運(yùn)行智能調(diào)整方法。 論文采用分布式?jīng)Q策，為傳統(tǒng)的集中式?jīng)Q策方法難以解決的網(wǎng)狀列車運(yùn)行調(diào)整問題提供了一種新的解決思路。列車運(yùn)行調(diào)整問題被抽象為稀缺資源的多用戶占用問題，原本由調(diào)度員集中決策的調(diào)度功能被分散給車站/區(qū)間和列車，形成局部決策模塊，對局部的列車運(yùn)行方案做出安排，所有局部方案的組合即為全局方案。局部決策模塊自行在一定范圍內(nèi)進(jìn)行決策，即單元自律機(jī)制；

3、超出局部決策范圍的計(jì)劃制定由相關(guān)的局部模塊通過協(xié)商制定，即協(xié)商機(jī)制；仲裁者對協(xié)商過程的干預(yù)，即仲裁機(jī)制。 論文采用BDI模型對列車運(yùn)行調(diào)整問題進(jìn)行了Agent實(shí)例化，并針對Agent心智形式化描述方面的欠缺，應(yīng)用Z語言形式化描述了Agent模型。列車運(yùn)行調(diào)整問題中，車站/區(qū)間被實(shí)例化為資源Agent，車站的股道和區(qū)間的正線是資源；行車和調(diào)車等作業(yè)被實(shí)例化為任務(wù)，由任務(wù)管理Agent負(fù)責(zé)管理。論文定義了Agent模型中的Belie

4、f、Desire、Intention、Action和Rule，并在傳統(tǒng)的列車等級基礎(chǔ)上，提出了車站/區(qū)間Agent的基于效益最大化的列車運(yùn)行調(diào)整目標(biāo)，分析了影響列車運(yùn)行線動態(tài)效益的因素，采用模糊分類法將影響因素的影響程度分類，形成確定動態(tài)效益的規(guī)則集，通過基于規(guī)則集的推理產(chǎn)生運(yùn)行線效益的動態(tài)值。任務(wù)管理Agent推動列車運(yùn)行和調(diào)車等任務(wù)的完成，向車站/區(qū)間Agent申請股道和正線資源，后者在產(chǎn)生式規(guī)則的作用下進(jìn)行推理，根據(jù)自身利益決定是

5、否接受申請和如何接受申請，將資源預(yù)約給任務(wù)管理Agent。行車和調(diào)車作業(yè)完成后股道和正線資源被釋放。 資源Agent將股道和正線等資源預(yù)約給任務(wù)管理Agent后，雙方間就該任務(wù)形成了一種合同關(guān)系，合同中約定了車站/區(qū)間Agent在標(biāo)的時(shí)間提供資源，任務(wù)管理Agent所管理的列車在標(biāo)的時(shí)間使用該資源?，F(xiàn)實(shí)中資源的預(yù)約和資源的實(shí)際占用不同時(shí)發(fā)生，由于擾動、Agent自身對效益的追求和仲裁的作用，會出現(xiàn)合同中的約定不能繼續(xù)執(zhí)行的情況，

6、此時(shí)Agent或主動或被動終止合同，表現(xiàn)為取消列車預(yù)約的股道或正線資源。另外，列車運(yùn)行的實(shí)際情況要求完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)同相關(guān)車站/區(qū)間Agent所簽合同間就資源使用的標(biāo)的時(shí)間必須滿足一定的邏輯約束，使得合同的終止不僅僅是個體行為。論文提出了帶毀約的合同網(wǎng)模型，對基本合同網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展，增加了對時(shí)間的考慮，設(shè)計(jì)了毀約流程，并研究了在列車運(yùn)行調(diào)整問題中時(shí)空相關(guān)的情況下如何防止數(shù)據(jù)不一致的產(chǎn)生。同時(shí)針對實(shí)際問題的特點(diǎn)提出了綜合事件驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動特點(diǎn)的