[發明專利]基于多智能體和非適應性行為的微觀交通仿真系統

無效

• 申請號: 200710044222.3
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101093558A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 伍建焜;黃林鵬;曹健;李明祿
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06N1/00
• 分類號: G06N1/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種計算機應用技術領域的系統，具體是一種基于多智能體和非適應性行為的微觀交通仿真系統。

背景技術

非適應行為是在緊急情況下人群的常見的焦慮，緊張和恐慌等行為，同樣包括由人駕駛的機動車的情況，該行為的危害是加劇人群的恐慌、不利于人群及車輛的疏散，??其最終后果是造成嚴重的人員傷亡。非適應人群行為是在緊急情況下產生的，而緊急情況是一個由多個人員組成的復雜系統。在大型集會及交通事故災難緊急狀況下，如發生化學藥品泄露，火災等情況，交通環境中包括行人和機動車各種自主實體，往往會出現非適用性行為，因此，在現實中需要觀察這樣復雜系統里面的各種非適用性行為，從而對這種緊急狀況給出合適的指導疏散方案。解決這些問題往往需要投入大量資金，同時在實際環境中操作存在許多不安全因素，這使得尋求優化方案的難度加大，甚至不可行。此時，應用計算機技術進行交通仿真成為解決交通中非適應性行為的微觀交通仿真的有效技術手段。它不僅可以復現緊急狀況時行人，車輛疏散時時空變化的技術、為交通道路設計規劃、現有環境下發生緊急狀況時建立疏散方案提供技術依據。

在交通災難緊急狀態疏散仿真環境中，行人、車輛等交通實體模型是否有效建立是影響仿真準確性及仿真效率的一個重要因素。由于當前Agent(智能體)技術能夠很好的對行人及車輛的行為進行很好的仿真描述，并且在各種對自主計算，自治能力需求強的領域已經取得了很好的效果。李海剛，吳啟迪等在《同濟大學學報》(JOURNAL?OF?TONGJI?UNIVERSITY)2003年第6期728到732頁上發表的“多Agent系統研究綜述”的文章中提到Agent的基本思想是使軟件能模擬人類的社會行為和認知，即人類社會的組織形式、協作關系、進化機制，以及認知、思維和解決問題的方式。?和傳統的對象概念相比，Agent概念具備更多的知識、主動性和協作性，具有更強的問題求解能力和自治能力。因此，利用Agent技術對大規模復雜交通環境以及發生災難情況下行人，車輛緊急疏散時交通實體行為模型進行建模能夠很好的滿足仿真的需求，并能為覺得提供有效的依據。

經對現有技術的文獻檢索發現，魏明等在《系統仿真學報》(JOURNAL?OFSYSTEM?SIMULATION)2003年第8期1179到1187頁上發表的“交通仿真的發展及研究現狀”的文章中提到國內外各種典型的仿真軟件中基本上屬于從宏觀或微觀方面對交通環境的某一個側面、某一個局部進行仿真，如CORSIM(美國聯邦公路局開發的微觀仿真系統)和PARAMICS(蘇格蘭開發的道路網方面的仿真系統)，其不足在于不能很好地為災難情況疏散及大型集會中交通指揮調度中對交通實體的非適用性行為進行仿真。因此，為了從根本上對仿真交通災難環境中行人，車輛的非適應性行為進行仿真，是復雜交通仿真研究的一個重要方向。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種基于多智能體和非適應性行為的微觀交通仿真系統，克服當前仿真中交通實體非適用性行為描述的缺乏與不足，使其能夠在仿真環境中提供交通實體精確的行為描述、高效的行為計算模型，使仿真系統中能有效的體現交通實體在遇到交通災難的緊急狀況時所體現的同時涌往同一個出口，實體之間互相擠對等現象，從而為疏導指揮方案的制定提供依據；同時，通過抽象出不同種類交通實體的不同特征參數，使交通實體具有靈活性和可定制性，通過不同區域的交通實體特性，設定相應的參數快速的定制該區域的交通實體Agent。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：仿真環境模塊、交通實體Agent參數配置界面模塊、交通實體Agent產生器模塊、區域管理模塊、通信模塊、概念表示模塊、信念、期望及目標(BDI)推理模塊、恐慌行為描述模塊、焦慮行為描述模塊、自身愿望模塊、計劃并執行模塊。