多agent系统的路径诱导算法的研究及在智能交通系统中的应用

２多ａｅｔ ｇｎ系统桉＿ 型
ａ ｅ ｔ 具 有 智 能 的 实 体 ， 可以 单 独 ｇｎ是 它 解 决 问题 。每 个 ａ ｅ ｔ 表 一 种 单 目标 的 ｇｎ 代 路 径 诱 导 系 统 ， 只 能 解 决 单 目标 问 题 。 它 对 于 多 目标 优 化 的 路 径 诱 导 系 统 ， 个 单 ａ ｅｔ ｇ ｎ 显得 能 力 较 弱 。 因此 ， 于 多 目标 优 对 化 的 路 径 诱 导 系 统 由多 ａ ｅ ｔ 统 来 完 成 ｇｎ 系 任 务势 在必 行 。 另外 ， 由于采 用 基 于 Ｂ Ｉ Ｄ 模 型 ａ ｅ ｔ 可 以 充 分 考 虑 出 行 者 的 心 理 特 ｇｎ， ①国 家 自然 科 学 基 金项 目 ， （ ＮＯ．０ ２ ０ ４。 １ ６ ６ ４ ）
科 研 报告
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多 ａ ｎ ｅ ｇ ｔ系统 的路径 诱 导算 法 的研 究 及在 智 能交通 系统 中的应用①
征 ， 因此 采 用 基 于 Ｂ Ｉ 多 ａ ｅ ｔ Ｄ 的 ｇ ｎ 系统 ， 能 则 ＡＳ就 需 要 将 ａ ｅ ｔ 的信 息返 回到 底 层 ｇ ｎｉ 有 效 地 解 决 上述 两 个 问 题 。 ａ ｅ ｔ建 议 其 调 整软 约 束 ， 后 转 ⑤ 。 ｇｎ ， 然 ⑥Ａ Ｓ在 不满 足 ａ ｅ ｔ的 信息传 递 给底 ｇ ｎｉ ３多ａｅｔ ｇｎ￣商的分布式柔性约束满足方法 层 ， 果 ａ ｅ ｔ 的约 束 无 法 修正 ， 无 可行 ］ 如 ｇｎｉ 则 ３． 分 布 式柔性 约束 模型 １ 解， 如果 可 以 修正 ， 以 再 转 向 ④ 。 可 为 了能 够 表 达 出 行 者 出行 时 考 虑 的 各 种 因素 ， 们 借 鉴 分 布 式 柔 性 约 束 模 型 ， 我 将 ４ 多ａｅｔ ｇｎ路径诱导 系统的算法 人 们 考 虑 时 间 、 距 离 、 费 用等 条件 分 为 若 根 据 前 面 提 到 的 多 ａ ｅ ｔ 统 模 型 及 ｇｎ 系 干 个 约 束 级 别 ， 个 约 束 级 别 定 义 一 个 约 分 布 式 柔 性 约 束协 商 的 方 法 ， 出 了一 种 每 提 束 满 足 程 度 可 接 受 的标 准 。 其 特 点 是 ： 多 ａ ｅ ｔ 径诱 导 系 统 的 算法 。 ｇｎ 路 （） 束 分 为 若 干 个 级 别 ， 中 不 仅 有 １约 其 Ｓ ｅ １ 初始化 所有 ａ ｅ ｔ ｔｐ ｇ ｎ 。每个 ａ ｅ ｔ ｇ ｎ 硬 约 束 ， 有 软 约 束 。０ 为 必 须 满 足 的 约 形 成 自己 的 信念 库 ， 且 从 ＡＮ 也 级 并 Ｓ中 得 到 唯 束 。 在 路径 诱导 系统 中 ， 是 路 线 的连 通 ． 就 的 ｌ 所 有底 层 ａ ｅ ｔ ｘ， 都会 存储 Ｄ， ｇｎ 的 Ｄ 其 它 约 束级 别越 高 ， 重要 性 越 低 ． 足 了所 在 ＡＳ中 。 满 有 ０ 约束 的赋 值 ， 级 都可 以称 作一 个 可行 解 。 Ｓ ｅ ２ ＭＡ接收 任务 。根据 多 ａ ｅ ｔ ｔ ｐ ｇｎ 系 （） 个 软 约 束 等 级都 可 以 定义 一 个 约 统 中每 个 ａ ｅ ｔ ２每 ｇ ｎ 的信 念 ， 断 此任 务 是否 可 判 束 满 足 程 度 可 接 受 的标 准 ， １ 约 束 必 以 解 决 ， 果 可 以 解 决 ’ 将 任 务 传 送 给 如 级 如 ， 则 须 有 ９ ％得 到满 足 ， 束 等 级 重要 性越 低 ， Ａ Ｓ。 ０ 约 满 足 程 度 的标 准 都 得 到 满 足 ， 商 可 直 接 协 Ｓｅ ３ Ａ ｔｐ Ｓ根据 任务一 招募成 员或 解决 停止 。 问题 ， 果是 解 决 问题 ， 如 则首 先 对任 务分 解 ， （ ） 果 找 不 到 一 个 解 ， 足 所 有等 级 然 后 结 合 底 层 ａ ｅ ｔ 能 力 对 任 务 进 行 分 ３如 满 ｇｎ 的 软 约 束 的 满 足 标 准 ， 从 可 行 解 中 按 照 等 配 ， 就 并且 形 成 每 个 ａ ｅ ｇ ｎ的 ＤＦ Ｍ ． 般 的 ， Ｃ 一 级 约束满足的个数 多少选择最后 的解。 ＭＡ ｓ任务 分解 都 是直 接按 照任 务分 解 ， 样 这 ３ ２ 基 于分 布式 柔性约束 的 多 ａ ｅ ｔ 商 ． ｇｎ 协 可 能会 造 成 任务 分 配 不 能和 ａ ｅ ｇ ｎ的实 际 能 为 了求 解分 布 式 约 束 问题 ， ｋ ｏ在 约 力 相 结 合 ， 得 任 务 分 解次 数 增 加 。 Ｙｏ ｏ 使 束 满 足 问 题 的 回退 算 法 的 基 础 上 设 计 了异 Ｓｅ ４ 底 层 ａ ｅ ｔ ｔｐ ｇ ｎ 根据 所分 配的任 务 步 弱承 诺 算 法 ， 算 法 的特 点 是 在求 解过 程 确定 自己的 Ｈ 和 ｓ． 该 ｉ ｉ每个 ａｅ ｔ ｇｎ 根据 Ｈ 和 ｓ ｉ ｉ 中 动 态改 变 变 量 的优 先 级 ， 而避 免 了当优 确 定 行 车 路 线 。 然 后 根 据 协 商 算 法 ， 出 从 求 先级 高 的 Ａｇ ｎ 给 定部 分 变量 值 后 ， ｅｔ 优先 级 最 佳 路 径 ， 将 解 输 出 。 并 低的 Ａ ｅ ｔ 须进行 本地 完全 搜素 已取得 解 ｇｎ 必 Ｓ ｅ ５ 如 果总 体 目标 完成 以后 ， ｔｐ 完善 所可 能 引起 的 求解 效 率失 效 。通 过 多 ａ ｅ ｔ 每 个 ａ ｅ ｇ ｎ ｇ ｎ的信 念 库 ， 着 问题 求解 的次 数 随 协 商 ， 合 考 虑 出行 者 的 出行 需 求 ， 后 给 增加 ，ｇ ｎ 的能 力也 会 增加 ， 体 多 ａ ｅ ｔ 综 最 ａ ｅｔ 整 ｇ ｎ 出满 意 的路 线 。 多 Ａ ｅ ｔ 商 算 法 ： ｇｎ 协 系统也会随 之增加 。 ①根据 经 验 初 始化 Ｄ Ｃ Ｆ Ｍ。 主要 是 Ｘ， Ｄ， Ｓ的 取 值 范 围 。 Ｈ， ５小结 ②在 Ｄ Ｍ 的值 域 范 围 内 ， 出 每 个 ＦＣ 给 智 能 交 通 系 统 中 的路 径 诱 导 系 统是 一 Ａｇ ｎ ｉ ， 中 ＨｉＳ ｅｔ 的 其 ， ｉ∈Ｄ 。 ｉ 个 复 杂 的系 统 工程 ， 文 利用 ａ ｅ ｔ 本 ｇ ｎ 的心 智 ③ 底层 的每 个 Ａｇ ｎ ｉ ｅ ｔ 根据 自己 的 Ｈ 和 模 型表 达 出 出 行 者 的 心 理 特 征 的 优 点 ， ｉ 并 ｓ 选 择 自己的 路径并 将传 递 给中 间层的 Ａ 。 结 合 分 布 式 若 性 约 束 的 方 法 ， �
郝 水 侠 （ 州师范大 学数学科 学学 院 江苏 徐州 ２ １ ６ 徐 ２ １ ） １
摘 要： 针对 目 智能交通 系统 中关于路径 、 时间 费用等综合 因素考虑的 复杂问题 ， 前 本文提 出 了一种基于 多 ａ ｅ ｔ ｇ ｎ 系统 的路 径谤导算 法， 根据 分布 式柔性 约束 协 商方法 ， 综合 考虑 了 径 、时 间 、费用等 因素 ， 路 为智 能交通 系统的路 径诱 导问题 提 出了一 种新的 解决方 法。 关键词 ： 径诱导 系统 Ｍ Ｓ 协商 分布式柔性约束 路 Ａ 中图分类号 ： Ｕ ９ ４１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ４ ０８ （ｏ ８ｌ （） ０ ０ 一 １ １ ７ — ９ ｘ ２ ０ ）２ｃ一 ０ ｌ ０
路 径诱导 系统（ｏ ｔ ｕｄ ｎ ｅ ｓｓｅ ｒｕｅ ｇ ｉａ ｃ ｙｔｍ） 是 智 能 交 通 系统 的 核 心 组 成 部 分 ， 径 诱 路 导 系 统 通 过 诱 导 信 息 来 改 变 出 行 者 的 行 为 ， 低 出行 者 对 未 知 交 通 状 态 的 焦 虑 ， 降 合 理 分 配 整 个 交 通 网 络 上 的 交 通 流 ， 而 减 从 少 整 个 系 统 总 的 交 通时 耗 。 目前 国 内 外 对 交通 路径 诱 导 算 法 的研 究集 中在 提 高 算 法 的 实 时性 、处 理动 态路 径 信 息 、 交 通 控 制 系 统集 成 等 关 键 问题 。 本 文 在 分析 目前路 径 诱 导 系统 的 基 础 上 ， 对 单 纯 考 虑 路 径 针 诱 导 因 素 的 问 题 ， 出 基 于 分 布 式 柔 性 约 提 束满足的一种基于 多 ａ ｅ ｔ ｇ ｎ 系统 的动 态 路 径 诱 导 模 型 ， 合 考 虑 了 各 种 诱 导 因 素 的 综 特 性 ， 可 以综 合考 虑 各 种 路 径 诱 导 因 素 ， 它 合 理 的 选 择 合 适 的 路 径 ， 且 可 以 根 据 需 并 要 动 态的 调 整 系统 的 ａ ｅ ｔ ｇ ｎ 个数 ， 强 系统 增 求 解 问 题 的 能 力 。１ ［ Ｉ
１问题 的提
智 能 交 通 系 统 中 路 径 诱 导 系统 是 一 个 复 杂 的 系 统 工 程 ， 径 诱 导 系 统 算 法 的 实 路 时性 、 动 态路 径诱 导 算 法 以 及路 径 诱 导 系 统 与 交通 控 制 的集 成是 目前 路 径 诱 导 算 法 研 究 的 三 个 主 要 方 向 ， 观 路 径 诱 导 算 法 纵 研 究 进 展 现 状 ， 合 智 能 交 通 系 统 ， 以值 结 可 得 继 续 深 入 研 究 的 几 个 新 问 题 ：１ ［ ２ （） 合 出行 者 的 心 理 特 征 模 型 建 立路 １结 径 诱 导 算 法 ， 效 的 路 径 诱 导 系统 在 建 模 有 时 应 该 考 虑 使 用 者 的 心 理 状 况 ， 出 行 者 如 对 什 么 方 式 的 诱导 认 定 有 效 ， 出行 者 对 诱 导 指 令 的 心 理 接 受 极 限 ， 是 路 径 诱 导 系 这 统 走 向实 用 的 重 要 步 骤 。 （ ） 展 基 于 多 目标 优化 的路 径 诱 导 算 ２发 法 ， 道 路 等 级 、连 接 性 等 。 如 针 对 以上 问 题 ， 文 采用 基 于 Ｂ Ｉ 型 本 Ｄ 模 的 ＭＡ 可 以 有效 考 虑 出行 者 的 心理 特 征 ， Ｓ， 并 且 对 于 使 用 频 率 高 的 用 户 ， 统 的 目标 系 越 准 确 。 另外 ， ＭＡＳ系 统 模 型 中 的协 商 在 采 用 了分 布 式 柔 性 约 束 满 足 方 法 ， 现 了 实 基 于 多 目标 优 化 的 路 径 诱 导 算 法 。