基于HTN的應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃方法研究.pdf

1、隨著突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，應(yīng)急響應(yīng)受到社會(huì)各界越來越多的重視。切實(shí)有效的應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃是順利實(shí)施應(yīng)急響應(yīng)的重要前提。應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃具有問題規(guī)模大、層次性決策、任務(wù)關(guān)系復(fù)雜、時(shí)間緊迫、資源緊缺和環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的基本特征，決定了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模求解方法在計(jì)算時(shí)間和柔性表達(dá)等方面不能適應(yīng)應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃需求。層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò)（Hierarchical Task Network，HTN）規(guī)劃能夠處理大規(guī)模規(guī)劃問題，并且可以有效地模擬人的層次決策過程。本文根據(jù)應(yīng)急

2、任務(wù)規(guī)劃的具體特征，進(jìn)行了基于HTN的應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃方法研究。
　　首先，本文提出了基于“滾雪球”的應(yīng)急任務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法和基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)分析方法。應(yīng)急任務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，為基于HTN的應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃領(lǐng)域知識(shí)構(gòu)建提供領(lǐng)域結(jié)構(gòu)雛形；應(yīng)急任務(wù)網(wǎng)絡(luò)分析則識(shí)別了關(guān)鍵任務(wù)、關(guān)鍵關(guān)系和應(yīng)急目標(biāo)共享資源，為應(yīng)急行動(dòng)方案的執(zhí)行監(jiān)控過程提供針對(duì)性的決策指導(dǎo)信息。第二，針對(duì)應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃問題時(shí)態(tài)資源約束復(fù)雜，而現(xiàn)有HTN規(guī)劃算法處理時(shí)態(tài)資源約束能力

3、有限的現(xiàn)狀，進(jìn)行了帶有時(shí)態(tài)與資源約束的HTN規(guī)劃算法研究，提出了新的能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)態(tài)與資源推理的HTN規(guī)劃算法GSCCB-SHOP2。該算法在一定程度上突破了傳統(tǒng)HTN規(guī)劃算法在處理時(shí)態(tài)約束的同時(shí)不能進(jìn)行充分的資源沖突推理的局限性。第三，針對(duì)應(yīng)急響應(yīng)任務(wù)方案執(zhí)行過程態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)變化的現(xiàn)實(shí)情況，提出動(dòng)態(tài)執(zhí)行環(huán)境下基于HTN的重規(guī)劃方法。所提出的基于HTN的規(guī)劃-執(zhí)行統(tǒng)一框架，主要包含了方案執(zhí)行異常監(jiān)控方法和重規(guī)劃問題文件生成方法。
　　

4、本文圍繞應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃的具體特征和目前HTN規(guī)劃研究的不足，從系統(tǒng)性的領(lǐng)域知識(shí)構(gòu)建、帶有資源與時(shí)態(tài)約束的HTN規(guī)劃算法和基于HTN的重規(guī)劃三個(gè)方面進(jìn)行研究。其根本目的在于提高HTN規(guī)劃在應(yīng)急任務(wù)規(guī)劃問題上的適用性。本文設(shè)計(jì)的應(yīng)急任務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法是HTN規(guī)劃領(lǐng)域知識(shí)構(gòu)建方法的新嘗試，為復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域知識(shí)建模過程提供了新思路，在HTN規(guī)劃領(lǐng)域構(gòu)建方面具有一定創(chuàng)新性。而應(yīng)急任務(wù)網(wǎng)絡(luò)分析方法則使得應(yīng)急行動(dòng)方案的執(zhí)行監(jiān)控過程更具有針對(duì)性。本文提出的帶