專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)及其控制調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)及其控制調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
在共同配送活動(dòng)中，配送線路的安排不僅影響到配送路線的距離，也影響到城市交通狀況以及居民生活環(huán)境，配送路徑的優(yōu)化具有重要的意義。某一配送中心對(duì)一定地域范圍的客戶(hù)進(jìn)行物流配送服務(wù)，每次配送不超過(guò)每輛裝載車(chē)的額定載重量，且車(chē)輛的總運(yùn)行距離有一定上限。為了完成運(yùn)輸任務(wù)，配送中心須派出若干輛車(chē)，全部的配送路徑由一個(gè)回路或多個(gè)回路組成；每輛配送車(chē)輛從配送中心出發(fā)，沿著一條覆蓋若干客戶(hù)的路線，最終返回配送中心。為了提高車(chē)輛利用率、物流配送效率及優(yōu)化配送線路，有必要提出一種新的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)及其控制調(diào)度方法，提出了基于 Agent協(xié)同機(jī)制的控制模式，使得運(yùn)行機(jī)制具更好的實(shí)時(shí)性和協(xié)調(diào)性。一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)，主要由主Agent、子Agent、協(xié)調(diào)Agent、任務(wù)源和通信模塊構(gòu)成，其中所述的主Agent指的是區(qū)域物流配送的配送中心，由任務(wù)管理模塊、控制調(diào)控模塊、訂單管理模塊、GIS系統(tǒng)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)組成；所述的任務(wù)管理模塊從任務(wù)源讀取任務(wù)，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理，并將處理后的任務(wù)發(fā)送至控制調(diào)控模塊；所述的控制調(diào)控模塊由調(diào)控Agent、車(chē)輛Agent和GPS車(chē)載終端控件組成，該控制調(diào)控模塊從任務(wù)管理模塊得到任務(wù)的具體信息，通過(guò)分析該具體信息來(lái)運(yùn)用調(diào)控Agentl 對(duì)車(chē)輛Agent進(jìn)行調(diào)控，并結(jié)合GPS車(chē)載終端控件對(duì)車(chē)輛進(jìn)行跟蹤和管理，同時(shí)將經(jīng)過(guò)處理的任務(wù)細(xì)則發(fā)送給訂單管理模塊；所述的訂單管理模塊由地理信息Agent和倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent組成，訂單管理模塊從控制調(diào)控模塊得到經(jīng)過(guò)處理的任務(wù)細(xì)則后，按照該任務(wù)細(xì)則結(jié)合地理信息Agent和倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent生產(chǎn)符合子Agent運(yùn)作的訂單，并將該訂單通過(guò)通信模塊發(fā)送給適合完成任務(wù)的子Agent ；所述的地理信息Agent從GIS系統(tǒng)獲得相關(guān)地點(diǎn)的地理信息，倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent則從倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中獲取倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)信息；所述的子Agent指的是各個(gè)物流配送點(diǎn)，主要任務(wù)是完成主Agent分配的訂單，可以通過(guò)通信模塊對(duì)主Agent進(jìn)行訪問(wèn)，通過(guò)協(xié)調(diào)Agent和主Agent進(jìn)行訂單協(xié)調(diào)；所述的協(xié)調(diào)Agent指的是一種可執(zhí)行的程序，用于調(diào)節(jié)主Agent和子Agent、各子 Agent和子Agent之間的工作和任務(wù)，主Agent通過(guò)協(xié)調(diào)Agent來(lái)選出最適合完成此訂單的子Agent，該子Agent可以根據(jù)自身的情況利用通信模塊和主Agent進(jìn)行溝通，或者通過(guò)協(xié)調(diào)Agent和其他的子Agent協(xié)調(diào)，進(jìn)一步找出完成該訂單的方案；
所述的任務(wù)源指的是任務(wù)調(diào)配指令信息的集中存儲(chǔ)源，通過(guò)主Agent對(duì)任務(wù)讀取后，送至其任務(wù)管理模塊來(lái)對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理；所述的通信模塊主要負(fù)責(zé)主Agent和子Agent之間的溝通和交流，在主Agent各模塊和各子Agent之間共享信息，該通信模塊一部分處理的是子Agent對(duì)主Agent各模塊的訪問(wèn)請(qǐng)求；另一部分處理的是主Agent對(duì)子Agent訪問(wèn)請(qǐng)求的回復(fù)；通信模塊還負(fù)責(zé)管理所有信息Agent的相關(guān)信息，這樣各Agent通過(guò)與通信模塊交互，便可動(dòng)態(tài)地從其他 Agent獲得其所需的包括位置、任務(wù)的屬性信息，從而實(shí)現(xiàn)信息交互。一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)的控制調(diào)度方法，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟1、發(fā)起組建團(tuán)隊(duì)當(dāng)一個(gè)新的協(xié)作任務(wù)P出現(xiàn)時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)任務(wù)P的子Agent被定為隊(duì)長(zhǎng)U，該子 Agent負(fù)責(zé)給出一個(gè)全局規(guī)劃，將任務(wù)P劃分為若干的子任務(wù)Pi,即P = {P1; . . .，Pi,...， Pn}，并通過(guò)執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求Request (U，θ，ρ)，用嘗試必tempi(M，φ,㈧的形式向其他子 Agent廣播此任務(wù)信息，其中，隊(duì)長(zhǎng)u最終目標(biāo)識(shí)就是要完成任務(wù)P，同時(shí)期望所有的隊(duì)友Vi 能接受持續(xù)的弱可達(dá)目標(biāo)PWAG(Vi，p， )，隊(duì)長(zhǎng)u的弱目標(biāo)ψ就是要將隊(duì)長(zhǎng)u具有的最終目標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì) 的共同信念；步驟2、形成聯(lián)合意圖接收到該任務(wù)信息的子Agent向隊(duì)長(zhǎng)u發(fā)出Conf irm或者Refuse響應(yīng)，同時(shí)通知其他子Agent自己已經(jīng)將完成任務(wù)P作為弱可達(dá)目標(biāo)，如果隊(duì)長(zhǎng)u從各子Agent處所接收到的Confirm響應(yīng)已經(jīng)滿(mǎn)足協(xié)作任務(wù)P的要求，那么確定這些發(fā)出Confirm響應(yīng)的子Agent 成為該團(tuán)隊(duì)的隊(duì)友Vi，此時(shí)聯(lián)合意圖JPG( ，ρ)就形成了，所有隊(duì)員都必須遵循該聯(lián)合意圖，并且彼此信任；步驟3、確定共享規(guī)劃隊(duì)長(zhǎng)u在步驟1中已經(jīng)給出了一個(gè)全局規(guī)劃P = {P1; ...，Pi, ...，Pn}，Pi表示任務(wù)P的一個(gè)子任務(wù)，如果團(tuán)隊(duì)Θ中的所有隊(duì)員都共同相信命題Do( ，P，Tp)為真，則以 P為初始的共享規(guī)劃，否則就通過(guò)協(xié)商，重新構(gòu)建一個(gè)相互能接受的完成目標(biāo)所需的共享規(guī)劃；步驟4、實(shí)施共享規(guī)劃所有隊(duì)員Vi都遵循團(tuán)隊(duì)的約束，依照共享規(guī)劃執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)，在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中，所有的隊(duì)員Vi自主決策局部的行為，即時(shí)調(diào)整局部行為；步驟5、結(jié)果評(píng)價(jià)隊(duì)長(zhǎng)u向各隊(duì)員Vi收集任務(wù)P的執(zhí)行結(jié)果，并且對(duì)該結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，在仿真問(wèn)題域中還可以在結(jié)果評(píng)價(jià)之后返回至步驟3重新構(gòu)建共享規(guī)劃，如果結(jié)果仍不滿(mǎn)意就返回到步驟1重新組建團(tuán)隊(duì)。本發(fā)明考慮了隨機(jī)需求、不確定車(chē)輛及多目標(biāo)等情景，提出了基于Agent協(xié)同機(jī)制的控制調(diào)度模式，從而實(shí)現(xiàn)各不同配送主體之間的協(xié)調(diào)和共贏，解決多樣化需求和專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)之間的矛盾，可以提高物流系統(tǒng)效率；整合社會(huì)資源，實(shí)現(xiàn)共同集配，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；緩解交通壓力，減少噪音和廢棄污染，降低浪費(fèi)等，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。


圖1為本發(fā)明中多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)框架圖；圖2為本發(fā)明中多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)控制調(diào)度流程圖。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)，由主Agentl、子Agent2、 協(xié)調(diào)Agent3、任務(wù)源4和通信模塊5構(gòu)成，其中所述的主Agentl指的是區(qū)域物流配送的配送中心，由任務(wù)管理模塊11、控制調(diào)控模塊12、訂單管理模塊13、GIS系統(tǒng)14和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)15組成；其中，任務(wù)管理模塊11從任務(wù)源4讀取任務(wù)，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理，使任務(wù)更加清晰和明確，還可以將多個(gè)相似的任務(wù)集中在一起同時(shí)處理，提高整個(gè)工作流程的效率；控制調(diào)控模塊12由調(diào)控Agent 121、車(chē)輛Agent 122和GPS車(chē)載終端控件123組成， 控制調(diào)控模塊12從任務(wù)管理模塊11得到任務(wù)的具體信息，通過(guò)分析該具體信息來(lái)運(yùn)用調(diào)控Agentl21對(duì)車(chē)輛Agentl22進(jìn)行調(diào)控，并結(jié)合GPS車(chē)載終端控件123對(duì)車(chē)輛進(jìn)行跟蹤和
管理；訂單管理模塊13由地理信息Agent 131和倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent 132組成，訂單管理模塊 13從控制調(diào)控模塊12得到經(jīng)過(guò)處理的任務(wù)細(xì)則，按照該任務(wù)細(xì)則結(jié)合地理信息Agentl31 和倉(cāng)儲(chǔ)管理Agentl32生產(chǎn)符合子Agent2運(yùn)作的訂單，所述的地理信息Agentl31從GIS系統(tǒng)14獲得相關(guān)地點(diǎn)的地理信息，倉(cāng)儲(chǔ)管理Agentl32則從倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)15中獲取倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)信息；所述的子Agent2指的是各個(gè)物流配送點(diǎn)，主要任務(wù)是完成主Agentl分配的訂單， 可以通過(guò)通信模塊5對(duì)主Agentl進(jìn)行訪問(wèn)，通過(guò)協(xié)調(diào)Agent3和主Agentl進(jìn)行訂單協(xié)調(diào)；所述的協(xié)調(diào)Agent3指的是一種可執(zhí)行的程序，用于調(diào)節(jié)主Agentl和子Agent2、各子Agent2和子Agent2之間的工作和任務(wù)，具有自治和智能等特點(diǎn)，能夠攜帶其代碼和狀態(tài)自主地從網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，尋找合適的計(jì)算資源和信息資源以完成特定的任務(wù)，能更有效地利用網(wǎng)絡(luò)有限的帶寬來(lái)完成更多信息的傳送，也可以充分利用閑置的計(jì)算資源完成更多的計(jì)算量，讓整個(gè)Agent系統(tǒng)能夠更好的運(yùn)作；所述的任務(wù)源4指的是任務(wù)調(diào)配指令信息的集中存儲(chǔ)源，通過(guò)主Agentl對(duì)任務(wù)讀取后，送至其任務(wù)管理模塊11來(lái)進(jìn)行任務(wù)的分析和處理；所述的通信模塊5，主要負(fù)責(zé)主Agentl和子Agent2之間的溝通和交流，用中間件的方式加以實(shí)現(xiàn)，從而安全有效地在主Agentl各模塊和各子Agent2之間共享信息，該通信模塊5 —部分處理的是子Agent2對(duì)主Agentl各模塊的訪問(wèn)請(qǐng)求；另一部分處理的是主 Agentl對(duì)子Agent2訪問(wèn)請(qǐng)求的回復(fù)；通信模塊5還負(fù)責(zé)管理所有信息Agent的相關(guān)信息， 這樣各Agent通過(guò)與通信模塊5交互，便可動(dòng)態(tài)地從其他Agent獲得其所需的包括位置、任務(wù)等的屬性信息，從而實(shí)現(xiàn)信息交互。主Agentl (配送中心)從任務(wù)源4讀取任務(wù)后，送至任務(wù)管理模塊11對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理，接著通過(guò)控制調(diào)控模塊12中的調(diào)控Agentl21、車(chē)輛Agentl22和GPS車(chē)載終端控件123，對(duì)任務(wù)需要的車(chē)輛進(jìn)行管理和調(diào)控，最后結(jié)合GIS系統(tǒng)14和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)15產(chǎn)生訂單；主Agentl通過(guò)協(xié)調(diào)Agent3來(lái)選出最適合完成此訂單的子Agent2 (即各個(gè)配送點(diǎn))， 主Agentl通過(guò)通信模塊5將任務(wù)分配給最適合完成任務(wù)的子Agent2，該子Agent2可以根據(jù)自身的情況利用通信模塊5和主Agentl進(jìn)行溝通，或者通過(guò)協(xié)調(diào)Agent3和其他的子 Agent2協(xié)調(diào)，進(jìn)一步找出完成該訂單的方案。在區(qū)域物流共同配送的運(yùn)作過(guò)程中，最關(guān)鍵的就是解決Agent之間的協(xié)作問(wèn)題。 下面以多個(gè)城市的區(qū)域物流配送為例，詳述多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)的控制調(diào)度方法。從上文中可知，在區(qū)域物流共同配送的系統(tǒng)中存在大量的Agent，各個(gè)Agent是通過(guò)采取聯(lián)合行動(dòng)來(lái)共同完成配送任務(wù)，就如同一個(gè)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)運(yùn)作建立起Agent之間的協(xié)作、協(xié)調(diào)和通信等機(jī)制，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。多Agent協(xié)作團(tuán)隊(duì)的重要特性就是面向共同目標(biāo)，它的這種不同于一般多Agent系統(tǒng)的問(wèn)題求解形式稱(chēng)為團(tuán)隊(duì)工作模型。團(tuán)隊(duì)工作模型對(duì)協(xié)調(diào)程度的要求比一般的協(xié)作問(wèn)題會(huì)更高，建立一個(gè)有效的區(qū)域物流共同配送團(tuán)隊(duì)工作模型需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)第一、定義有效的多式聯(lián)運(yùn)團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)作過(guò)程其中團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)是指預(yù)先描述團(tuán)隊(duì)成員的角色，團(tuán)隊(duì)運(yùn)作過(guò)程是指描述不同角色的職責(zé)以及完成團(tuán)隊(duì)目標(biāo)所需指定的子目標(biāo)、策略和規(guī)劃等；第二、要求區(qū)域物流共同配送團(tuán)隊(duì)中的Agent能夠靈活地適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。所述的團(tuán)隊(duì)工作模型由團(tuán)隊(duì)狀態(tài)與團(tuán)隊(duì)算子組成，其中團(tuán)隊(duì)狀態(tài)是對(duì)團(tuán)隊(duì)組成情況的描述，可以表示為T(mén)S( ) = {u, V1, Λ , vj , θ表示為團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)，本實(shí)施例中指臨時(shí)組建的區(qū)域物流共同配送的名稱(chēng)，u表示為隊(duì)長(zhǎng)，本實(shí)施例中指多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人Agent，由其首先發(fā)現(xiàn)任務(wù)并組建協(xié)作團(tuán)隊(duì)，Vi表示為隊(duì)員，本實(shí)施例中指組成區(qū)域物流共同配送的配送企業(yè)，即承運(yùn)人Agent ；團(tuán)隊(duì)算子則是對(duì)一個(gè)聯(lián)合行動(dòng)的聯(lián)合承諾，不僅表示了該團(tuán)隊(duì)目前所采取的聯(lián)合行動(dòng)，而且指定了每一個(gè)隊(duì)員所扮演的角色。團(tuán)隊(duì)工作模型是基于聯(lián)合意圖框架和共享規(guī)劃。其中，聯(lián)合意圖框架(Joint Intention Framework)是指隊(duì)員們共同努力去實(shí)現(xiàn)聯(lián)合目標(biāo)，如果有某個(gè)隊(duì)員發(fā)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到，或者目標(biāo)不可達(dá)到，或者目標(biāo)不相關(guān)的話(huà)，它負(fù)責(zé)把這一信念轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì)的共同信念。形式化描述如下在聯(lián)合意圖框架中，如果團(tuán)隊(duì)Θ的每個(gè)隊(duì)員基于一個(gè)聯(lián)合目標(biāo)，并且彼此信任地去實(shí)現(xiàn)該聯(lián)合目標(biāo)對(duì)應(yīng)的任務(wù)P，則稱(chēng)團(tuán)隊(duì)Θ對(duì)這項(xiàng)任務(wù)ρ具有聯(lián)合意圖，記為JPG( ， P)；所有的隊(duì)員都彼此相信，除非任務(wù)ρ已經(jīng)被公認(rèn)成終止?fàn)顟B(tài)，即目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)，或者目標(biāo)不可能實(shí)現(xiàn)，或者目標(biāo)不相關(guān)，否則隊(duì)員們必須彼此相信他們每個(gè)人都把任務(wù)P作為一個(gè)弱可達(dá)目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)θ中的隊(duì)員Vi的弱可達(dá)目標(biāo)可記為WAG(Vi，p，Θ)；當(dāng)弱可達(dá)目標(biāo)需要隊(duì)員Vi保持一段時(shí)間時(shí)，稱(chēng)該目標(biāo)為隊(duì)員Vi的持續(xù)的弱可達(dá)目標(biāo)，記為 PWAG(vi; ρ，Θ)；團(tuán)隊(duì)θ的每個(gè)隊(duì)員都必須同步地建立聯(lián)合意圖JPG( ，ρ)，Request-Confirm協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)這一同步任務(wù)，其關(guān)鍵在于產(chǎn)生多個(gè)持續(xù)的弱可達(dá)目標(biāo)PWAG(Vi，p， )，表示團(tuán)隊(duì)成員Vi愿意承諾并完成任務(wù)P，由隊(duì)長(zhǎng)u發(fā)起該協(xié)議，其隊(duì)員V1......Vn響應(yīng)該協(xié)議，如果所有的成員Vi都用Confirm響應(yīng)，那么聯(lián)合意圖JPG( ，ρ)形成了。共享規(guī)劃(a^red Plan, SP)則描述了一組Agent共同行動(dòng)的過(guò)程，并描述出需要幫助和監(jiān)督的情況，以方便隊(duì)員、或者整個(gè)團(tuán)隊(duì)去執(zhí)行分配的任務(wù)。這里以全局共享規(guī)劃 FSP(Full Shared Plan)方法為例說(shuō)明定義一個(gè)共享規(guī)劃的過(guò)程首先確定一個(gè)行動(dòng)a，進(jìn)而確定實(shí)現(xiàn)此行動(dòng)a的子任務(wù)集Ra，這表示共同信念及包括完成該行動(dòng)a的各項(xiàng)子任務(wù)集Ra等一系列細(xì)節(jié)問(wèn)題都已經(jīng)達(dá)成了一致，F(xiàn)SP (P，a, Θ，Tp, Ta, Ra)表示團(tuán)隊(duì)θ在Tp時(shí)間時(shí)的任務(wù)P中所定義的行動(dòng)a的子任務(wù)集Ra在時(shí)間段Ta內(nèi)能夠完成，簡(jiǎn)而言之，F(xiàn)SP (P，a，Θ , Tp, Ta, Ra)有效，要滿(mǎn)足下面的條件(1)團(tuán)隊(duì)θ中的所有的隊(duì)員都共同相信命題Do( ，a，Ta)是有效的，即團(tuán)隊(duì)θ在時(shí)間段Ta內(nèi)能完成行動(dòng)a;(2)團(tuán)隊(duì)θ中的所有隊(duì)員都共同相信Ra是實(shí)現(xiàn)行動(dòng)a的子任務(wù)集；(3)對(duì)于子任務(wù)集Ra中的具體任務(wù)采用遞歸定義的方法。本發(fā)明中區(qū)域物流共同配送是基于一個(gè)共同的配送目標(biāo)臨時(shí)組建的團(tuán)體，其多Agent協(xié)作團(tuán)隊(duì)是隨著問(wèn)題域中的任務(wù)出現(xiàn)而動(dòng)態(tài)生成的臨時(shí)性的小組，其中的多個(gè) Agent以完成這個(gè)任務(wù)為共同目標(biāo)而協(xié)同工作。下面給出關(guān)于多Agent協(xié)作團(tuán)隊(duì)的特征及其所處環(huán)境的特征的以下假設(shè)(1)隊(duì)員之間是協(xié)作友好關(guān)系，即利益相同、不存在著競(jìng)爭(zhēng)，它們擁有一個(gè)共同目標(biāo)；(2)團(tuán)隊(duì)的共同目標(biāo)在各個(gè)隊(duì)員的適當(dāng)協(xié)作行為下是可以達(dá)到的，但是無(wú)法由任一隊(duì)員獨(dú)立完成；(3)在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)團(tuán)隊(duì)隊(duì)員都能自主決策，不存在集中控制；(4)對(duì)于多Agent團(tuán)隊(duì)，其環(huán)境模型是動(dòng)態(tài)不確定的，且具有馬爾可夫性質(zhì)，即環(huán)境狀態(tài)的遷移只與當(dāng)前的狀態(tài)和行為有關(guān)，而與歷史的狀態(tài)和行為無(wú)關(guān)；(5)環(huán)境能對(duì)團(tuán)隊(duì)隊(duì)員的獨(dú)立行為或者聯(lián)合行為做出評(píng)價(jià)并以瞬時(shí)回報(bào)或者延遲回報(bào)的形式反饋。如圖2所示，本發(fā)明一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)的控制調(diào)度方法，具體包括以下步驟步驟1、發(fā)起組建團(tuán)隊(duì)當(dāng)一個(gè)新的協(xié)作任務(wù)P出現(xiàn)時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)任務(wù)P的子Agent2被定為隊(duì)長(zhǎng)U，該子 Agent2負(fù)責(zé)給出一個(gè)全局規(guī)劃，將任務(wù)P劃分為若干的子任務(wù)Pi,即P = {P1;. . .，Pi,...， Pn}，并通過(guò)執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求Request (u, Θ，ρ)，用嘗試JC內(nèi)(μ，φ, ^的形式向其他的子 Agent2廣播此任務(wù)信息，其中，隊(duì)長(zhǎng)u最終目標(biāo)識(shí)就是要完成任務(wù)P，同時(shí)期望所有的隊(duì)友Vi 能接受持續(xù)的弱可達(dá)目標(biāo)PWAG(Vi，p， )，隊(duì)長(zhǎng)u的弱目標(biāo)ψ就是要將隊(duì)長(zhǎng)u具有的最終目標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì) 的共同信念；步驟2、形成聯(lián)合意圖接收到該任務(wù)信息的子Agent2向隊(duì)長(zhǎng)u發(fā)出Confirm或者Refuse響應(yīng)，Confirm 也是一種嘗試，同時(shí)通知其他子Agent2自己已經(jīng)將完成任務(wù)P作為弱可達(dá)目標(biāo)，如果隊(duì)長(zhǎng) u從各子Agent2處所接收到的Confirm響應(yīng)已經(jīng)滿(mǎn)足協(xié)作任務(wù)P的要求，那么確定這些發(fā)出Confirm響應(yīng)的子Agent2成為該團(tuán)隊(duì)的隊(duì)友Vi,此時(shí)聯(lián)合意圖JPG( ，ρ)就形成了，所有隊(duì)員都必須遵循該聯(lián)合意圖，并且彼此信任；步驟3、確定共享規(guī)劃隊(duì)長(zhǎng)u在步驟1中已經(jīng)給出了一個(gè)全局規(guī)劃，即P = (P1, . . .，Pi, . . .，Pn}，Pi表示任務(wù)P的一個(gè)子任務(wù)，如果團(tuán)隊(duì)Θ中的所有隊(duì)員都共同相信命題Do( ，P，Tp)為真，也就是相信團(tuán)隊(duì)Θ在時(shí)間段Tp內(nèi)能完成P中的所有行動(dòng)，而且都共同相信隊(duì)員Vi能夠?qū)崿F(xiàn)子任務(wù)Pi,則以P為初始的共享規(guī)劃，否則就通過(guò)協(xié)商，重新構(gòu)建一個(gè)相互能接受的完成目標(biāo)所需的共享規(guī)劃；步驟4、實(shí)施共享規(guī)劃所有隊(duì)員Vi都遵循團(tuán)隊(duì)的約束，依照共享規(guī)劃執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)，在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中，所有的隊(duì)員Vi自主決策局部的行為，即時(shí)調(diào)整局部行為；步驟5、結(jié)果評(píng)價(jià)隊(duì)長(zhǎng)u向隊(duì)員Vi收集任務(wù)P的執(zhí)行結(jié)果，并且對(duì)該結(jié)果進(jìn)行分析，為今后的協(xié)作問(wèn)題積累經(jīng)驗(yàn)，在仿真問(wèn)題域中還可以在結(jié)果評(píng)價(jià)之后返回至步驟3重新構(gòu)建共享規(guī)劃， 如果結(jié)果仍不滿(mǎn)意就返回到步驟1重新組建團(tuán)隊(duì)。本發(fā)明一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)的控制調(diào)度方法，不僅細(xì)化了聯(lián)合意圖的形成過(guò)程、規(guī)劃過(guò)程、協(xié)商過(guò)程，還擁有結(jié)果評(píng)價(jià)過(guò)程，有助于提高多Agent協(xié)作的適應(yīng)性，使得多Agent協(xié)作團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果采用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法改進(jìn)協(xié)作的性能。以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)，其特征在于主要由主Agent、子Agent、協(xié)調(diào) Agent、任務(wù)源和通信模塊構(gòu)成，其中所述的主Agent指的是區(qū)域物流配送的配送中心，由任務(wù)管理模塊、控制調(diào)控模塊、訂單管理模塊、GIS系統(tǒng)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)組成；所述的任務(wù)管理模塊從任務(wù)源讀取任務(wù)，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理，并將處理后的任務(wù)發(fā)送至控制調(diào)控模塊；所述的控制調(diào)控模塊由調(diào)控Agent、車(chē)輛Agent和GPS車(chē)載終端控件組成，該控制調(diào)控模塊從任務(wù)管理模塊得到任務(wù)的具體信息，通過(guò)分析該具體信息來(lái)運(yùn)用調(diào)控Agentl對(duì)車(chē)輛Agent進(jìn)行調(diào)控，并結(jié)合GPS車(chē)載終端控件對(duì)車(chē)輛進(jìn)行跟蹤和管理，同時(shí)將經(jīng)過(guò)處理的任務(wù)細(xì)則發(fā)送給訂單管理模塊；所述的訂單管理模塊由地理信息Agent和倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent組成，訂單管理模塊從控制調(diào)控模塊得到經(jīng)過(guò)處理的任務(wù)細(xì)則后，按照該任務(wù)細(xì)則結(jié)合地理信息Agent和倉(cāng)儲(chǔ)管理 Agent生產(chǎn)符合子Agent運(yùn)作的訂單，并將該訂單通過(guò)通信模塊發(fā)送給適合完成任務(wù)的子 Agent ；所述的地理信息Agent從GIS系統(tǒng)獲得相關(guān)地點(diǎn)的地理信息，倉(cāng)儲(chǔ)管理Agent則從倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中獲取倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)信息；所述的子Agent指的是各個(gè)物流配送點(diǎn)，主要任務(wù)是完成主Agent分配的訂單，可以通過(guò)通信模塊對(duì)主Agent進(jìn)行訪問(wèn)，通過(guò)協(xié)調(diào)Agent和主Agent進(jìn)行訂單協(xié)調(diào)；所述的協(xié)調(diào)Agent指的是一種可執(zhí)行的程序，用于調(diào)節(jié)主Agent和子Agent、各子 Agent和子Agent之間的工作和任務(wù)，主Agent通過(guò)協(xié)調(diào)Agent來(lái)選出最適合完成此訂單的子Agent，該子Agent可以根據(jù)自身的情況利用通信模塊和主Agent進(jìn)行溝通，或者通過(guò)協(xié)調(diào)Agent和其他的子Agent協(xié)調(diào)，進(jìn)一步找出完成該訂單的方案；所述的任務(wù)源指的是任務(wù)調(diào)配指令信息的集中存儲(chǔ)源，通過(guò)主Agent對(duì)任務(wù)讀取后， 送至其任務(wù)管理模塊來(lái)對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理；所述的通信模塊主要負(fù)責(zé)主Agent和子Agent之間的溝通和交流，在主Agent各模塊和各子Agent之間共享信息，該通信模塊一部分處理的是子Agent對(duì)主Agent各模塊的訪問(wèn)請(qǐng)求；另一部分處理的是主Agent對(duì)子Agent訪問(wèn)請(qǐng)求的回復(fù)；通信模塊還負(fù)責(zé)管理所有信息Agent的相關(guān)信息，這樣各Agent通過(guò)與通信模塊交互，便可動(dòng)態(tài)地從其他Agent獲得其所需的包括位置、任務(wù)的屬性信息，從而實(shí)現(xiàn)信息交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)的控制調(diào)度方法，其特征在于具體包括以下幾個(gè)步驟步驟1、發(fā)起組建團(tuán)隊(duì)當(dāng)一個(gè)新的協(xié)作任務(wù)P出現(xiàn)時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)任務(wù)P的子Agent被定為隊(duì)長(zhǎng)u，該子Agent 負(fù)責(zé)給出一個(gè)全局規(guī)劃，將任務(wù)P劃分為若干的子任務(wù)Pi,即P = IP1, . . .，Pi, . . .，Pn}，并通過(guò)執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求1^9仙計(jì)(11， ，？)，用嘗試^4^^聲0/，φ, ^的形式向其他子Agent廣播此任務(wù)信息，其中，隊(duì)長(zhǎng)u最終目標(biāo)識(shí)就是要完成任務(wù)P，同時(shí)期望所有的隊(duì)友Vi能接受持續(xù)的弱可達(dá)目標(biāo)PWAG (Vi，p， )，隊(duì)長(zhǎng)u的弱目標(biāo)ψ就是要將隊(duì)長(zhǎng)u具有的最終目標(biāo)^轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì)Θ的共同信念； 步驟2、形成聯(lián)合意圖接收到該任務(wù)信息的子Agent向隊(duì)長(zhǎng)u發(fā)出Confirm或者Refuse響應(yīng)，同時(shí)通知其他子Agent自己已經(jīng)將完成任務(wù)P作為弱可達(dá)目標(biāo)，如果隊(duì)長(zhǎng)u從各子Agent處所接收到的 Confirm響應(yīng)已經(jīng)滿(mǎn)足協(xié)作任務(wù)P的要求，那么確定這些發(fā)出Confirm響應(yīng)的子Agent成為該團(tuán)隊(duì)的隊(duì)友Vi，此時(shí)聯(lián)合意圖JPG( ，ρ)就形成了，所有隊(duì)員都必須遵循該聯(lián)合意圖，并且彼此信任；步驟3、確定共享規(guī)劃隊(duì)長(zhǎng)u在步驟1中已經(jīng)給出了一個(gè)全局規(guī)劃P = {P1; . . .，Pi, . . .，Pn}，Pi表示任務(wù)P 的一個(gè)子任務(wù)，如果團(tuán)隊(duì) 中的所有隊(duì)員都共同相信命題Do( ，P，Tp)為真，則以P為初始的共享規(guī)劃，否則就通過(guò)協(xié)商，重新構(gòu)建一個(gè)相互能接受的完成目標(biāo)所需的共享規(guī)劃； 步驟4、實(shí)施共享規(guī)劃所有隊(duì)員Vi都遵循團(tuán)隊(duì)的約束，依照共享規(guī)劃執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)，在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中， 所有的隊(duì)員Vi自主決策局部的行為，即時(shí)調(diào)整局部行為； 步驟5、結(jié)果評(píng)價(jià)隊(duì)長(zhǎng)u向各隊(duì)員Vi收集任務(wù)P的執(zhí)行結(jié)果，并且對(duì)該結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，在仿真問(wèn)題域中還可以在結(jié)果評(píng)價(jià)之后返回至步驟3重新構(gòu)建共享規(guī)劃，如果結(jié)果仍不滿(mǎn)意就返回到步驟1重新組建團(tuán)隊(duì)。
全文摘要
本發(fā)明一種多Agent的區(qū)域物流配送系統(tǒng)及其控制調(diào)度方法，主要由主Agent、子Agent、協(xié)調(diào)Agent、任務(wù)源和通信模塊構(gòu)成，其中主Agent從任務(wù)源讀取任務(wù)后，對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析和處理，對(duì)任務(wù)需要的車(chē)輛進(jìn)行管理和調(diào)控，最后主Agent通過(guò)協(xié)調(diào)Agent來(lái)選出最適合完成此訂單的子Agent，主Agent通過(guò)通信模塊將任務(wù)分配給最適合完成任務(wù)的子Agent，該子Agent可以根據(jù)自身的情況利用通信模塊和主Agent進(jìn)行溝通，或者通過(guò)協(xié)調(diào)Agent和其他的子Agent協(xié)調(diào)，進(jìn)一步找出完成該訂單的方案；本發(fā)明提出了基于多Agent協(xié)同機(jī)制的控制調(diào)度模式，從而實(shí)現(xiàn)各不同配送主體之間的協(xié)調(diào)和共贏。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102262753SQ201110200519
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者年壯壯, 張潛, 黃郡婷 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)