虚拟和谐交通系统Agent仿真

本文在虚拟世界里,构造了交通系统的和谐仿真。首先介绍了智能体Agent、多智能体组成的系统MAS及其规则,然后分析交通环境(道路)、车辆、人组成的系统,利用集对分析(SPA)、人、事、物系统(WSR)和集对匹配系统(SPM)以及A.Kaufmann最强路算法与集对匹配合成算法,构造出和谐的道路、车辆、人、环境, 并给出智能调度的应用实例。     

一种复杂诊断系统的多智能体协同求解算法

为适应故障诊断中动态变化的环境和满足求解复杂系统全部任务的要求,研究一种基于MAS的分布式智能监控系统.以诊断决策问题的结构及建模过程的层次性为基本思想,基于诊断任务的多层次混合分解策略,提出了融合不同表达方式和推理机制的多Agent并行诊断结构,分析了管理Agent,诊断Agent和决策Agent的基本职能.探讨了实时Agent的组织和演化机制,给出了并行推理过程中的冲突消解算法,建立了具有公共属性的智能体模块化层次结构,实现了基于MAS多层分布式黑板模型的智能监控系统.工程应用效果验证了该求解的可行性和有效性.     

基于多Agent的集装箱码头生产调度系统建模研究

集装箱码头的生产调度决策是在港口资源有限的条件下,对设施设备进行优化调度,以提高工作效率的问题,涉及因素多而且具有离散性和动态性的特点.文中提出了基于MAS集装箱码头的智能生产调度系统的思路及其结构框架,该系统考虑了泊位、岸桥、集卡、堆场及闸口等设施和设备的资源利用,介绍了Agent的结构和功能,Agent群之间的通信机制和协商机制,并以泊位调度Agent为例,说明了调度Agent群的工作机制.     

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针对综合交通信息平台系统建设的问题，本文在分析综合交通信息平台在智能交通系统中地位和功能的基础上利用多智能体系统技术，提出了基于用户界面Agent、信息感知Agent和信息处理Agent的分布式综合交通信息平台的体系结构，利用多种Agent来完成平台的相关功能，并对各类Agent的主要功能和结构进行了分析.最后分析了基于多智能体系统的综合交通信息平台的优越性，并介绍了目前国内外在综合交通信息平台方面的研究情况.     

基于Multi-Agent的高速公路集成交通控制系统

高速公路集成交通控制系统是一个非线性分布的动态复杂巨型系统。在智能控制系统分级递阶结构的基础上,提出了高速公路集成交通控制系统的集散递阶体系结构,并以Agent作为各级智能控制器,建立了高速公路集成交通控制系统MAS模型,探讨了MAS中主体的结构模型、构造方法、通信机制和协商机制,为基于Multi—Agent的高速公路集成交通控制系统的最终实现提供了理论指导和方法依据。     

基于多智能主体的高速公路控制系统结构

高速公路交通量的增加对高速公路交通控制提出了更高的要求。传统的基于精确数学模型的交通控制方法很复杂并且在实际应用中往往达不到预期的控制效果，因此寻求新的有效的交通控制方法也就成为必然。多智能主体(Multi—Agent)技术是人工智能领域中的一个研究热点，单个Agent能够自主地、主动地对对象进行控制，并且Agent之间可以进行协作从而使整个系统达到更大的智能性。介绍多智能主体系统(Multi-Agent System，MAS)的概念，然后描述基于MAS的高速公路交通控制系统结构以及Agent的内部模块的功能，最后对Agent之间的协作进行了简要的分析。基于多智能主体的高速公路交通控制系统拥有一种全新的智能交通控制结构，它能够较好地克服传统交通控制系统所存在的缺陷，适应高速公路交通系统的复杂性和随机性。MAS技术的关键在Agent之间的协调，因此下一步的研究应该集中在Agent之间如何建立有效的协调机制。     

WebGIS在智能公交运营指挥调度系统中的应用研究

简要的介绍了智能公交运营指挥调度系统的概念与系统组成和万维网地理信息系统(WebGIS)的概念。结合智能公交运营指挥调度系统的特点,探讨了基于WebGIS建立公交信息查询服务子系统和公交车辆监控调度子系统的理论和实现方法。把系统和现存相关系统的作了比较,阐述了运用WebGIS技术的智能公交运营指挥调度系统的优点。     

MAS在智能交通系统中的应用研究

针对现有交通控制系统在控制方式上相对集中、效率较低、实时反应性不强等不足之处,提出了一种新的基于MAS的城市交通控制系统框架,它将为塑造全新的数字化城市提供重要的技术支持.通过介绍Agent的结构和特点,分析MAS的层次结构,说明了MAS应用在智能交通系统中的可行性.然后通过分析城市多智能体控制系统的思想,构建了基于MAS的城市智能交通控制系统,提出了该控制系统中各Agent的协调机制和通讯机制.     

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客运专线具有高速度、高精度的特点,对列车运行仿真的精度提出较高的要求。系统初始映像的质量是影响列车运行仿真精度的关键因素。提出了基于牵引计算和规则集推理的精确系统初始映像方法。首先设计了初始映像的主体流程,然后对列车在信号系统中的绝对位置进行抽象,建立了正向规则集和反向规则集,并给出了推理机制。最后在自主设计开发的客运专线列车运行组织仿真系统上,以正在建设的北京到天津客运专线为背景,分别应用传统的和精确的初始映像方法在四显示固定闭塞和准移动闭塞下进行仿真。仿真结果表明,列车运行仿真精度指标－平均偏离时分能够降低23％。     

对等协商多Agent系统的设计模型

为了解决对等协商多Agent系统的设计问题,提出了一种新的设计模式．构建了对等协商多Agent系统的一种体系结构,给出了多Agent之间协作与交互的形式化描述,对Agent的环境感知器、情景感知器、综合决策和协作域等组件及其之间的关系进行了刻划,并给出了相应的类结构设计．应用该设计模式,对2种故障情景下广域后备保护多Agent系统的协商过程进行了分析,验证了该模式的合理性,为其他结构多Agent系统的设计提供了一定的借鉴．     

高速铁路列车运行冲突判定及其实现

为了提高高速铁路行车调度水平,保障行车安全,研究了车站间隔时间冲突、区间冲突、到发线运用冲突、行车作业与维修作业冲突、列车运行与旅客换乘时间冲突、动车组接续时间冲突和跨线列车跨线时间冲突7类冲突的判定方法.根据高速铁路列车运行冲突的判定依据,运用时间拓扑矩阵理论,建立了事件时间片时态关系的计算准则,实现了列车事件的时间逻辑判断.将高速铁路列车运行冲突判定分为到发线运用冲突判定和其他类型冲突判定,提出了冲突判定的思路和步骤.应用实例表明:利用上述列车运行冲突判定规则和时间拓扑矩阵模型的组合,能够实现各类列车运行冲突的实时判断,满足高速铁路行车指挥的需要.      

基于大站换乘的旅客列车开行模式研究

研究基于大站换乘的旅客列车开行模式及其适用条件,分析了当前旅客列车开行方案面临的新形势及直通优先模式存在的主要问题。作者对基于大站换乘的旅客列车开行模式的主要思路进行了分析,主要包括：铁路客运站类别划分、铁路客流划分、旅客列车类别划分、客流集结规律、基于集结后的客流的旅客列车开行数量的确定方法;提出了基于大站换乘的旅客列车开行模式的适用条件,主要包括：大站规划与设计要体现方便换乘的功能、创新铁路企业客运组织理念、改变旅客出行行为,从而为采用基于大站换乘的旅客列车开行模式提供理论支持。     

中国铁路智能运输系统模拟试验基地的总体规划

为了验证铁路智能运输系统(RITS)体系框架，试验RITS关键技术，完善、发展和推广RITS,提出依托国家环行铁道试验基地，在智能运营管理、智能列车控制与调度指挥、先进的铁路安全检测/监控、先进的铁路运输资源管理与维护、客户综合服务与智能导航、铁路电子商务6个涉及铁路运输核心环节的服务单元，建立能较完整反映RITS特征和结构体系的最小综合铁路智能运输模拟试验系统。论文详细研究了需求分析、建设意义、作用和目标，特别提出了RITS的创新性，模拟试验系统的建设原则、内容和总体框架，形成铁路智能运输系统模拟试验基地总体规划，对RITS及其模拟试验系统的设计和实施，起到指导和参考意义。     

调度集中的体系结构与控制模式

调度集中是提高铁路运输效率、改善劳动条件,实现行车指挥自动化、遥控化的重要信号设备.介绍了调度集中技术的发展与控制模式的演变,调度集中体系结构与控制模式,调度集中控制模式与铁路运输组织管理模式.以揭示调度集中控制模式与体系结构的内在关系以及发展内涵.     

基于多Agent的贯通同相供电系统协调控制

为满足高速和重载列车对牵引供电系统在电能质量、电分相等问题上的需求,提出了构建基于多智能体的贯通同相供电系统的思路,探讨了系统的基本框架和实现途径与方法,设计了系统中各级Agent的结构功能,并讨论了多Agent之间的通信、协调和协作方法.设计了变电所之间的协调控制策略,以解决贯通同相供电系统中牵引变电所并网运行和变电所之间的潮流调度问题.最后,以京沪高速铁路为例进行了仿真.仿真结果表明,采用协调Agent参与分区协调的2级自治控制策略明显优于其他方式,能实现牵引变电所之间的潮流调度,并将受扰后的节点电压恢复到初始值,确保供电系统的整体电压水平.      

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在轨道交通系统中,列车的运行控制系统是确保列车运行安全和提高列车运行效率的核心子系统。列车运行机理的分析,列车追踪模型和算法的建立,是开发列车运行控制系统的基础。本文根据地铁列车追踪运行的特点,建立了固定自动闭塞系统下的元胞自动机模型,并对北京地铁2号线进行了模拟仿真。通过时空图和速度—时间—位移图,我们研究和探讨了地铁列车追踪运行的一些主要特性,分析了速度、时间、位置之间的相互变化。模拟结果再现了地铁列车运行时列车流的动态特性。通过对比分析模拟结果和实际运行结果发现,所提出的模型是一种有效的模型,可以很好地用来描述地铁中列车运行的特点。     

高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况, 实时优化列车追踪间隔; 应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明: 与真实区间运行数据相比, 采用离线最优运行控制策略曲线后, 运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比, 采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能, 将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s, 线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s, 与真实运行数据相比, 追踪列车的运行能耗降低了7.194%。      

高铁站列车和调车作业计划一体化编制方法

复杂高铁站作业计划的编制质量是影响整个路网运输能效发挥的重要因素,为快速编制高质量车站作业计划,分析了各类列车在车站列车和调车作业,构建列车作业链,并描述车站作业计划优化问题的本质,结合车站布局和轨道电路分布,构建基于微观层面的车站作业计划优化模型;针对实际问题变量巨大,约束条件复杂的特点,将模型转换为对偶形式,在不需要初始解的情况下,通过拉格朗日松弛算法求解,并通过基于对称性破缺规则的分支定界法快速对松弛问题的解可行化,获得可行车站作业计划。以北京南站为例测试模型和算法,计算时间不超过 20 min,对偶间隙不超过10%,计算结果无冲突,表明该方法能够实现复杂高铁站高质量列车作业计划的快速求解,具有实际应用意义。