面向应急演练的多Agent水污染协同仿真系统研究

发布时间：2017-06-19 04:12

  本文关键词：面向应急演练的多Agent水污染协同仿真系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：突发性自然灾害在中国乃至全世界范围内频繁发生,如地震,海啸等,这些灾害对人类社会和经济带来了极大的破坏。为了应对灾害发生,相关部门根据具体应急事件,在灾难发生前对应急工作人员进行一定形式的应急培训和演练,以降低灾害发生时所造成的不必要的损失。而现实中的应急演练存在成本高、针对性不强、演练结果考量度模糊等问题,使用计算机模拟应急演练成为合适的选择。但突发性灾害存在不确定性,动态性和突发性等因素,其复杂程度使目前的面向对象,基于过程等传统计算机方法不足以将其形象地描述和表达出来,从而使基于计算机的应急演练与实际脱轨。多Agent系统中的Agent具备自主性,反应性和能动性这些特征,是一种高效,灵活的软件开发模式,这种灵活多变的方法为模拟复杂多变的应急事件提供了思路。利用基于JADE的开发平台,用Agent模拟灾害事件中的元素,根据灾难特点完善平台内Agent成员间的协调机制,消息传输机制,并设计与之对应的GUI,让灾情的发生和演变在计算机上清晰直观地显现出来,使得模拟结果更接近现实,让演练更务实。基于上述思想,论文对多Agent技术,应急演练,以及基于多Agent的应急演练仿真进行相关探讨。本次课题就突发水污染事件给出了详细的阐述,并根据阐述将污染物泄漏的事态影响演变过程进行模型化。基于JADE平台,用Agent对模型进行仿真,建立Agent协同机制仿真模型之间的联系。与此同时使用java技术在eclipse上搭建了JADE环境,实现了平台功能,用Agent类中的属性表示模型的状态并在运行中不断将其输出在output窗口,实时提供各模型的状态。研究和实践表明,利用多Agent技术能够动态仿真应急事件的动态发展过程,相较于传统方法更能有效的解决应急演练中存在的动态性和复杂性问题。
【关键词】：多Agent 应急演练 模型 JADE
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;TP391.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 概述8-10
• 1.1.1 论文研究的目的8-9
• 1.1.2 论文研究的意义9-10
• 1.2 研究内容和方法10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 论文主要完成的内容11-12
• 第二章 Agent技术介绍12-16
• 2.1 Agent的概念及理论发展12-13
• 2.2 Agent的结构13-14
• 2.3 多Agent技术14-16
• 第三章 多Agent协同模式研究16-24
• 3.1 多Agent应急协同的体系结构16-19
• 3.1.1 应急预案体系16-18
• 3.1.2 应急规划18
• 3.1.3 应急联动方式18-19
• 3.2 多Agent协同机制19-20
• 3.3 多Agent分布式决策模型分析20-22
• 3.4 多Agent协同运行过程22-24
• 第四章 JADE开发平台介绍24-30
• 4.1 JADE简介24
• 4.2 JADE体系结构24-25
• 4.3 JADE平台的组成25-28
• 4.3.1 JADE中的Agent25-26
• 4.3.2 JADE中Agent的执行26-27
• 4.3.3 JADE的消息发送机制27-28
• 4.4 JADE中的工具28-30
• 第五章 基于JADE平台的应急演练多Agent协同仿真系统开发30-55
• 5.1 应急演练中协同仿真的需求分析30-33
• 5.1.1 问题描述30-31
• 5.1.2 模型概述31-33
• 5.2 多Agent的内部逻辑结构及功能33-37
• 5.2.1 setup方法33-34
• 5.2.2 Agent标识符34
• 5.2.3 Agent终止34
• 5.2.4 Agent参数传递34-36
• 5.2.5 Action方法36-37
• 5.2.6 调度操作37
• 5.3 多Agent间的信息传递机制37-38
• 5.4 多Agent的仿真同步和控制38-41
• 5.5 多Agent协同仿真系统的实现41-55
• 5.5.1 污染物泄漏模型41-44
• 5.5.2 水质模型44-46
• 5.5.3 受灾模型46-48
• 5.5.4 疫情模型48-50
• 5.5.5 城市供水模型50-51
• 5.5.6 谣言散布模型51-53
• 5.5.7 实现结果53-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60

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