基于多智能体的高等级公路施工机群体系研究

论文摘要

随着计算机科学的迅速发展,多智能体系统（Multi-Agent System, MAS）在人工智能和计算机科学中的地位变得日益重要。对于多智能体系统的应用研究,也越来越得到广大研究者的重视。 多智能体系统能够处理动态的、分布的、开放环境中的协作问题,对于解决具有空间分布特点的复杂问题有着独特的优势。因此,借助于多智能体技术的工程施工机群技术研究在国外已经出现,并应用于施工调度应用。 本论文在国家863计划“机群智能化工程机械实施方案研究”（项目编号:2001AA422011）和“路面施工机械的智能化和制造信息化”（项目编号:2003AA430030）的支持下,在项目前期研究的基础上,进一步深入研究高等级公路施工的机群体系,完善系统的研究,并推进其应用于实际施工和调度。主要的工作包括以下三个方面: 概述了多智能体系统的理论发展及应用,将多智能体系统的技术引入施工机群的体系研究,提出了分层分布式的多智能体系统结构。 建立了多智能体系统的层次模型,并分别从组织模型、功能模型、BDI模型和通信模型四个不同的方面设计了该模型的具体构造。 探讨了知识系统的由来及发展,并详细论述了智能机群系统的知识系统建立的全部过程。将知识系统与关系型数据库结合,知识库的存储及管理均纳入数据库管理系统,简化了知识系统的开发过程。在此基础上建立了基于规则的推理机制,模拟施工专家的思维,实时解决施工中的调度和管理。 在上述研究的基础上,顺利完成了项目的实验室联合测试以及示范工程验证。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1-1 本文的研究背景
• 1-1-1 本领域在国内外的发展与研究现状
• 1-1-2 本课题主要研究内容
• §1-2 多智能体理论及其发展状况
• 1-2-1 引言
• 1-2-2 智能体的概念
• 1-2-3 多智能体系统的概念
• 1-2-4 多智能体系统的优越性
• 1-2-5 国内外研究新进展
• §1-3 课题来源及论文安排
• 第二章 施工机群体系结构
• §2-1 公路施工机群简介
• 2-1-1 概述
• 2-1-2 沥青混凝土路面施工机群体系
• 2-1-3 沥青混凝土路面施工过程的智能控制
• §2-2 智能化机群施工体系的构成及其作业原理
• 2-2-1 多智能体系统的控制结构
• 2-2-2 分层分布式多智能体系统的体系结构
• 2-2-3 智能化机群施工作业原理
• §2-3 本章小结
• 第三章 面向机群施工的多智能体系统模型的建立
• §3-1 引言
• 3-1-1 智能体建模的基本思想
• 3-1-2 智能体模型设计的途径
• 3-1-3 多智能体系统模型的研究及应用
• §3-2 多智能体系统模型的建立
• 3-2-1 组织模型
• 3-2-2 BDI模型
• 3-2-3 功能模型
• 3-2-4 通信模型
• §3-3 本章总结
• 第四章 知识系统的设计与实现
• §4-1 引言
• 4-1-1 知识及知识的特性
• 4-1-2 知识工程和知识系统
• §4-2 知识系统概况及发展
• 4-2-1 专家系统的发展
• 4-2-2 知识系统基本结构
• 4-2-3 知识系统的构造过程
• §4-3 知识系统的设计实现
• 4-3-1 本系统的设计原则与步骤
• 4-3-2 知识系统的概念结构
• 4-3-3 系统开发工具的选择
• 4-3-4 数据库设计
• 4-3-5 模型库设计
• 4-3-6 知识库设计
• 4-3-7 推理机设计
• §4-4 系统运行与工程验证
• §4-5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• §5-1 主要研究结论
• §5-2 系统进一步完善的方向
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 致谢