基于多Agent的道路与居民地协同综合方法研究

发布时间：2017-03-31 09:31

  本文关键词：基于多Agent的道路与居民地协同综合方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地图信息综合多年来一直是地理科学领域研究的一个难点问题,至今仍没有较为完整的自动解决方案。陈述彭院士曾提出地图是多个学科信息的共同载体,地图综合涉及地图学、数学、图形图像、计算几何、图论、模式识别、人工智能、计算机视觉等多学科领域,需要综合利用各领域的理论知识和技术方法来解决。为实现计算机自动综合的目标,早期的研究将复杂的综合任务分解为单个地图要素的综合,并进一步由局部处理、单个目标综合完成单要素综合；后来考虑到综合目标整体形态以及多目标间集群特征的保持,提出从全局综合的一些方法；近年来,协同综合的提出又从多要素的协同关系出发,在传统综合的基础上进行多要素的全局综合,成为地图综合研究领域的新兴方向。道路与居民地是地图数据的重要组成部分,在大比例尺地形图上无论是在数值载负量还是面积载负量中均占有很大比重；道路与居民地作为人造景观,不管是局部形态还是空间分布上都是相互联系的。因此,道路与居民地协同综合的研究势在必行。 多要素协同综合需要协调单要素以及要素间的不同综合处理,与传统综合相比过程更为复杂；另外,与等高线、河流等自然要素不同,人为建造的道路与居民地的空间形态和分布则呈现繁杂、多样性,而等高线与河流在自然成因上相对统一,在地图上表现的空间规律也较为明显。因此,道路与居民地协同综合的难点在于空间冲突的处理、空间关系的维持以及综合过程的控制等。而现有研究中从双要素空间关系出发的综合冲突处理方法,多针对具体区域类型或某些分布特征的情形,尚未形成较为全面的有效解决方案。Agent技术的引入为解决这一难题提供了新的思路,其自治、交互、推理决策等特性能够较好地模拟人类思维,通过赋予其综合的知识规则便可自主实施综合任务,在很大程度上提高了地图综合的自动化和智能化水平。 本文研究基于多Agent技术实现道路与居民地双要素的协同综合。首先调研和总结了国内外道路与居民地综合的相关理论和方法,总结并建立了地图综合知识分类体系,即描述性知识、判断性知识和过程性知识等三种类型,在此基础上针对本研究对综合知识规则进行了分析并探讨了表达方法；研究了面向道路与居民地双要素协同综合的Agent分类、Agent建模、基于规则的Agent行为推理、面向冲突处理的多Agent交互机制等内容；最后构建了双要素协同综合原型系统,进行了基于多Agent的道路与居民地协同综合实验。实验结果表明,将多Agent技术应用于道路与居民地协同综合能够较好地完成综合任务,综合结果有效保持了道路与建筑物间的协同关系,成功避免了综合过程中的空间冲突。
【关键词】：地图综合 协同综合 多Agent技术 道路 居民地
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 图目录10-12
• 表目录12-13
• 第1章 绪论13-22
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 传统道路与居民地综合研究15-16
• 1.2.2 道路与居民地空间关系研究16-17
• 1.2.3 协同综合相关研究17
• 1.2.4 基于Agent的道路与居民地综合研究17-18
• 1.3 现有研究中存在的问题18
• 1.4 本研究的意义18-19
• 1.5 研究内容与章节安排19-22
• 1.5.1 研究内容19
• 1.5.2 技术路线19-20
• 1.5.3 章节安排20-22
• 第2章 地图综合与多Agent技术22-33
• 2.1 道路与居民地综合基础理论22-24
• 2.1.1 地图综合概述22
• 2.1.2 道路与居民地传统综合与协同综合22-24
• 2.2 道路与居民地协同综合的理论基础24-26
• 2.2.1 道路与居民地的制图特点24-25
• 2.2.2 道路与居民地的协同空间关系25-26
• 2.3 Agent技术与多Agent系统26-30
• 2.3.1 Agent简介26-28
• 2.3.2 多Agent系统28
• 2.3.3 多Agent的通信28-30
• 2.4 多Agent技术应用于道路与居民地协同综合30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 道路与居民地协同综合知识规则33-54
• 3.133-36
• 3.1.1 地图综合知识概述33
• 3.1.2 地图综合知识的概念和特点33-34
• 3.1.3 地图综合知识规则体系34-36
• 3.1.4 道路与居民地协同综合知识规则36
• 3.2 协同空间关系知识36-43
• 3.2.1 道路与居民地协同空间关系及其构建方法36-39
• 3.2.2 道路与居民地协同空间关系推理与形式化表达39-43
• 3.3 道路与建筑物协同选取43-44
• 3.4 道路综合知识44-47
• 3.4.1 道路中轴线提取44-45
• 3.4.2 道路化简45-47
• 3.5 建筑物综合知识47-50
• 3.5.1 建筑物合并47-48
• 3.5.2 建筑物化简48-50
• 3.6 实时冲突检测与处理知识50-51
• 3.7 道路与居民地协同综合规则51-53
• 3.8 本章小结53-54
• 第4章 基于多Agent的道路与居民地协同综合模型54-72
• 4.1 面向道路与居民地协同综合的Agent分类54-56
• 4.2 道路与居民地协同综合Agent模型构建56-61
• 4.2.1 综合Agent概念模型56-58
• 4.2.2 综合对象Agent58
• 4.2.3 关系Agent58-60
• 4.2.4 综合Agent的交互60-61
• 4.3 Agent生命周期管理61-62
• 4.4 规则驱动的综合Agent行为推理62-64
• 4.5 综合Agent的通信协商64-69
• 4.5.1 Agent通信的形式化描述64-65
• 4.5.2 综合Agent的通信协商分类65-67
• 4.5.3 面向冲突处理的综合Agent通信协商机制67-69
• 4.6 道路与居民地协同综合模型架构69-71
• 4.7 本章小结71-72
• 第5章 基于多Agent的道路与居民地协同综合实验72-81
• 5.1 实验平台与开发环境72-74
• 5.1.1 JADE简介72-73
• 5.1.2 基于多Agent的协同综合系统开发环境73-74
• 5.2 基于多Agent的道路与居民地协同综合原型系统74-75
• 5.3 基于多Agent的道路与居民地协同综合实验75-79
• 5.3.1 实验数据75
• 5.3.2 单要素综合实验75-77
• 5.3.3 协同综合实验77-79
• 5.4 本章小结79-81
• 第6章 总结与展望81-83
• 6.1 总结81-82
• 6.2 研究展望82-83
• 参考文献83-91
• 在读期间的科研工作与成果91-92
• 致谢92

【参考文献】

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1 张健;Agent角色模型与多agent系统构造方法研究[D];山东大学;2012年

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