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基于MAS的列车运行调整方法

在解决列车运行调整工作问题时[1],往往受问题规模庞大、内部关系复杂和实时性要求高的制约,所建立的模型一般都是NP(Non-determinis-tic Polynomial)完全问题,只能采用启发式算法求解[2—5]。随着以分布式问题求解与多智能体系统(MAS)为代表的分布式人工智能技术的出现[6],为人们研究大规模复杂系统提供了新的手段。文献[7,8]在列车运行控制方面引入了分布式控制机制,但尚未涉及列车运行计划和调整方案的制定;文献[9]设计了基于多Agent的列车运行调整模型和算法,但在实证方面还有待研究。本文针对列车运行调整问题,研究运用MAS技术,将列车运行调整方案的制定过程抽象为资源的预约过程,在此基础上建立智能体模型,探讨智能体间的协作,并通过仿真对文中所设计的基于MAS的列车运行调整方法进行验证。1基于MAS的分布式建模方法基于MAS的建模方法,首先要对系统局部细节进行分析,抽象出系统的局部适应性,再通过分析各...  (本文共5页) 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于MAS一致性的列车运行调整仿真研究

一般旅客对高速铁路的期望要远远高于对既有线的期望,这种期望不仅体现在列车速度上,还体现在列车准点率上。智能、高效的列车运行调整对提高我国高速铁路列车准点率具有重要的现实意义。本文首先总结了现有的列车运行调整方法,着重就多Agent系统(Multi-agent System, MAS)在列车运行调整方法中的应用进行研究。针对我国行车调度系统的体系结构,提出了一种基于自律机Agent的MAS一致性的列车运行调整方法。该方法以自律机为Agent,以自律机以外的所有相关实体和过程均作为该类Agent的环境,建立了与行车调度系统相对应的MAS结构,并通过研究MAS的一致性特征与规则,将列车运行调整的目标和调整过程转化为自律机Agent的一致性调整过程。即所有自律机Agent之间整体连通,并通过相邻自律机之间的通信实现相互作用,不断对当前与未来一段时间内的列车运行状态进行调整。其次,本文采用混合联邦MAS体系结构设计了基于自律机Agent的...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于MAS的城市轨道交通列车运行调整方法研究

城市轨道交通具有快速、便捷、运量大、污染小的特点,已经成为缓解城市交通矛盾的主要运输方式。正常运行情况下,列车严格按照计划运行图运行,但山于许多随机因素的干扰,会出现列车的实际运行图偏离计划运行图的情况。而轨道交通行车密度大,运行间隔短,一辆列车的晚点往往会影响其它列车正常运行,有时甚至会影响整个系统的有序运营。因此,对城市轨道交通列车运行调整方法进行研究是很有必要的。列车运行调整具有实时性要求高、多目标优化和内部关系复杂等特点,系统具有多个输入变量和多个输出变量,绝大部分参变量具有非线性、时变、不确定性。因而很难给出其统一的、确定的、形式化的数学模型。本文针对列车运行调整的上述特点,提出基于MAS的运行调整方法。MAS依靠系统内的Agent之间的相互协调、合作最终做出决策,具有自主性、分布性、协调性,并具有自组织能力、学习能力和推理能力。因此,将MAS技术应用于列车运行调整是适用的。本文的主要工作如下:(1)提出利用分布式方法...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

铁道部科学研究院
铁道部科学研究院

MAS在行车调度系统中的应用研究

MAS在行车调度系统中的应用研究列车运行调度系统是智能铁路运输系统的核心系统之一,是列车安全、正点运行的保证。针对列车运行调度,采用理论研究的方法,本文对MAS(Multi-Agent System)理论在行车调度系统中的应用进行了研究。以一阶谓词逻辑为描述工具,通过将运输环境划分为静态环境和动态环境,对agent的生存环境进行了研究。静态环境的形式化描述包括车站与车站之间的关系、接车进路和发车进路之间的关系、进路与信号灯之间的关系、列车计划运行图等不随时间变化而变化部分的静态部分。动态环境的形式化描述包括列车动态属性的描述、车站的动态信息、线路、自然环境和agent社会属性等随时间变化而变化的动态部分,并在形式化描述的基础上给出推理规则;结合列车运行调度的实际情况,对agent的体系结构进行了研究,提出了两路四层混合式的铁路局agent BA(Bureau Agent)的体系结构和反应式的车站agent SA(Station ...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

Agent理论及在列车运行调度中的应用研究

客运专线的逐步建设和列车的高速运行一方面给铁路运输带来了新的曙光,另一方面列车的高速运行使得列车运行过程变得更为复杂,列车的安全隐患和不可控因素比以往更高。与既有线相比,客运专线对列车运行调度系统的性能提出了更高的要求,要求列车运行调度系统具有更好的实时性、智能性和交互响应特性。列车运行调度系统是智能铁路运输系统的核心之一,是列车安全、正点运行的保证。这就要求寻求新的控制策略以满足列车的高速运行以及安全、正点、舒适的多目标要求。针对列车运行调度背景,本文对agent结构、及多agent理论在列车运行调度中的应用进行了研究。主要研究工作内容如下:(1)对多agent理论和列车运行调度相关理论进行了研究。指出列车运行调度是一个典型的分布式求解问题,而多agent比较适合求解分布式问题,从而提出了本文的研究内容;(2)对多agent的结构进行研究。提出具有学习机制的列车运行调度agent,目的是通过把agent在列车运行调度中学到的知...  (本文共49页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于MAS的列车编组计划与运行图的一体化优化方法研究

列车编组计划是全路的车流组织计划;列车运行图是铁路运输企业的列车运行生产计划,是向社会提供服务的一种承诺。列车编组计划是运输计划和列车运行图之间的重要联系环节,它所规定的列车数量、列车分类、发站和到站、以及定期运行的列车等,是编制列车运行图的基础。因此,在列车编组计划和运行图的编制过程中必须注意二者的协调配合,加强流线结合,以提高编组计划和运行图的编制质量,实现运输生产过程组织管理的整体优化。本文建立了以货运需求为导向的列车编组计划与运行图一体化编制的数学模型和基于MAS的一体化模型框架,给出了相应的算法,最后用算例进行了验证。主要内容包括:(1)通过分析货运需求以及目前铁路货物运输中存在的不足,以铁路运输企业经济效益最大化为目标,建立了列车编组计划与运行图的一体化编制的数学模型,来阐述两者之间的协调机理。(2)建立了基于MAS的列车编组计划与运行图的一体化优化模型框架,根据各Agent所映射的实体的属性和要求,赋予其效用函数,...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>