[發明專利]一種多智能體配置方法

有效

• 申請號: 201810877282.1
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109117998B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 陳曉宏;劉德地;張建云;葉海霞;王高旭
• 申請（專利權）人: 中山大學;水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

1.一種多智能體配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.根據研究區人類用水的特點，確立水資源配置系統的層次結構；

S2.建立基于多智能體系統MAS的水資源優化配置模型框架：首先確立水資源配置系統中智能體的組成與系統結構，并在智能體組成與層次結構的基礎上構建水資源優化配置模型框架結構，其次確定智能體之間的協作關系、協商機制；

S3.分析水資源優化配置模型中各智能體Agent的模型行為，確定各智能體的約束和邊界條件；

S4.利用優化算法對模型進行求解；

其中，多智能體的組成包括：水源Agent、需水Agent、供水Agent、水資源調配Agent；所述的水源Agent用于分析水文氣象變化特點，給出不同時空水資源量的大小、水質情況，與供水Agent協商，實現任務委派，監測水質變化，執行調配計劃；所述的需水Agent用于分析社會經濟發展狀況，預測水資源需求量，將水資源需求的統計信息傳遞給水資源配置Agent；所述的供水Agent用于考慮不同區域工程特點和規模，形成供水任務分配聯盟，與水源Agent協商，形成任務委派，向水資源調配Agent傳遞任務執行情況，與水資源調配Agent協商，完成供水Agent系統優化，確定水資源配置目標；所述的水資源調配Agent用于接受需水Agent、水源Agent、供水Agent的約束，指導整個水資源系統的優化配置，將分配結果傳遞給供水Agent和用水Agent，指導水資源的應急調度。

2.根據權利要求1所述的一種多智能體配置方法，其特征在于，所述的S1步驟中系統的層次結構為由流域級、部門或地區級、用戶級所組成的結構，分別對應于MAS的系統層、群體層和Agent層。

3.根據權利要求2所述的一種多智能體配置方法，其特征在于，所述的流域級與區域級之間包括對話層、問題求解層和控制層，其中，對話層由通信模塊構成，主要完成與其他Agent或外在環境的信息交互；問題求解層由學習機、推理機、規則庫和知識庫四個部分組成，主要完成和其他Agent進行協調并生成最終決策的功能；控制層由控制模塊構成，主要完成指導控制任務，并將控制任務的信息通過通信層傳遞給其他Agent。

4.根據權利要求3所述的一種多智能體配置方法，其特征在于，所述的S2步驟中，智能體之間的協作關系主要基于每個智能體之間本身的水利聯系，以及蓄水工程的影響，協商機制采用基于多Agent的合同網協議。

5.根據權利要求1所述的一種多智能體配置方法，其特征在于，所述的S3步驟中，所述的智能體的約束和邊界條件，對于水源Agent主要考慮區域水資源量約束、河渠節點水量平衡約束、水庫樞紐水量平衡約束、地下水庫水量平衡約束及水質要求；對于需水Agent主要考慮農業需水要求、工業需水要求、生活需水要求、最小生態需水要求、各行業用水不能超過需水量約束、水質要求；對于供水Agent主要考慮水庫蓄水庫容、引提水工程能力、調水工程能力的約束；對于水資源調配Agent主要考慮使流域整體經濟效益最大、造成的污染最小、區域總缺水量最小三個目標，以及區域供需水量平衡約束、水費約束及非負約束。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種多智能體配置方法，其特征在于，所述的優化算法為人工免疫算法。