工程机械多智能主体机群优化调度及施工管理仿真系统

发布时间：2016-11-25 18:07

  本文关键词：工程机械机群多智能主体系统混杂控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

《天津大学》 2007年

工程机械多智能主体机群优化调度及施工管理仿真系统

陈岳昌  

【摘要】： 当前公路施工中存在着摊铺机、压路机、拌和机,自卸车等施工机群设备配置不够合理,物料断流或积压时有发生及生产率低下和劳动强度大等急需解决的问题。对施工机群智能化和动态优化配置调度是解决该问题的重要方法,也是未来工程机械发展的必要趋势和提高我国工程机械产业的市场竞争力和国产施工设备的装备水平的重要途径。 多智能主体技术是人工智能领域的最新成果。多主体系统是一些自主的主体通过协作完成某些任务或达到某些目标而构成的系统。遗传算法是一种新兴的搜索寻优技术,它仿效生物界的遗传和进化,根据“优胜劣汰”的原则,借助复制、交换、突变等操作,逐步逼近最优解。 本文将多智能主体技术应用于在高等级路面上施工的工程机械机群的智能化中,并用遗传算法方法研究了机群施工过程中的动态配置调度问题和在施工过程中物料供应链管理的问题。具体如下: 1.通过建立施工过程的成本函数模型,利用遗传算法的搜索寻优技术,快速给出摊铺机和自卸车的合理配置,用以指导工程实践,从而达到降低生产成本和提高生产效率的目的。 2、采用将中央控制与分布式控制相结合的方法建立了路面施工机械机群的多智能主体混杂分层式结构。在多主体环境——MAGE上开发了多主体公路施工管理仿真系统,用来解决施工过程中的物料管理、动态调度、资源配置和质量控制等问题。 总之,本文应用多智能主体技术、遗传算法对机群的系统结构、机群的动态配置调度和施工过程的管理仿真进行了研究,为机群智能化系统进一步的详细设计奠定了良好的基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU60
【目录】：

中文摘要2-3

ABSTRACT3-7

第一章 绪论7-21

1.1 工程机械智能化的研究现状7-11

1.1.1 工程机械智能化研究的必要性7-8

1.1.2 国外研究现状8-10

1.1.3 国内研究现状10-11

1.2 多智能主体技术研究的历史与现状11-16

1.3 机群的配置与动态调度16-18

1.4 机群物料供应链管理研究18-19

1.5 论文的工作和内容安排19-21

第二章 工程机械机群多智能主体系统结构21-32

2.1 前言21

2.2 多智能主体系统简介21-24

2.2.1 主体的产生及其概念21-23

2.2.2 多主体系统23-24

2.3 基于多智能主体的混杂分层式机群系统结构24-29

2.3.1 系统应用环境24

2.3.2 机群系统中的多智能主体系统结构24-27

2.3.3 智能决策支持系统27-29

2.4 筑路机械机群智能化系统实现的关键问题29-31

2.4.1 多智能主体机群系统的实现29-30

2.4.2 各单机智能主体的实现30-31

2.5 基于多智能主体的机群智能化技术31-32

第三章 遗传算法在路面施工机械机群配置调度中的应用32-44

3.1 遗传算法的基本特征32-33

3.2 遗传算法的设计与实现33-36

3.2.1 遗传算法的编码33

3.2.2 适应度值的度量33

3.2.3 遗传算法的基本操作33-36

3.3 路面施工过程中的物料供应链36-39

3.4 遗传算法在施工配置调度中的应用39-44

3.4.1 自卸车与摊铺机之比39

3.4.2 路面施工机械系统成本函数模型39-42

3.4.3 用遗传算法优化目标函数的结果及分析42-44

第四章 基于多主体平台公路施工管理仿真系统44-55

4.1 引言44

4.2 多主体混杂分层式管理系统结构44-47

4.2.1 沥青混凝土路面施工过程44-45

4.2.2 多主体混杂分层管理结构45-47

4.3 多主体环境——MAGE及开发工具VAStudio47-49

4.3.1 多Agent环境——MAGE47-48

4.3.2 多Agent开发工具VAStudio48-49

4.4 多主体混杂分层管理系统的开发与实现49-52

4.4.1 多Agent管理系统的开发49-50

4.4.1.1 Agent社会层49-50

4.4.1.2 Agent层50

4.4.1.3 行为层50

4.4.2 基于MAGE管理系统总体设计与实现50-52

4.5 主体间通信52-54

4.6 结束语54-55

第五章 总结55-56

参考文献56-63

发表论文和科研情况说明63-64

致谢64

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