[發明專利]基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統及方法

有效

• 申請號: 202110587241.0
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113239566B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 徐柏剛;張翔;唐建;楊慶;郭飛;孫暉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;張翔
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 修睿;李洪福

1.一種基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統，其特征在于，包括：

數據庫模塊，包括用于存儲預設區域內地理數據的地理信息數據庫、用于存儲災后環境數據、智能體情緒數據、避難場地選擇影響因素數據的三級結構數據庫以及用于存儲環境與感情對應關系模型、BDI模型改進算法、多智能體選擇避難場地的智能體推理數據庫；

智能體生成模塊，用于根據仿真模擬的需要，產生相應的多種類型和數量的智能體；

環境仿真模塊，用于通過對智能體周圍指定參數范圍內的環境進行空間分析，量化周圍環境的建筑損壞程度與避難道路的堵塞情況；

情緒仿真模塊，用于接收環境仿真模塊傳來的智能體周圍環境的量化數據，協調數據庫模塊動態提取智能體推理數據庫中環境與感情對應關系模型，得到三級結構中第二層級多智能體對應的一組智能體感情數據；

決策仿真模塊，用于接收情緒仿真模塊傳來的智能體感情數據，運用BDI模型改進算法，得到避難過程與避難結果對多智能體在避難路徑選擇上的影響程度，并按照相關的選擇，抉擇智能體進入避難場地的避難道路；

信息交互與模擬模塊，用于收集、分析、解譯各功能模塊傳遞的信息，并反饋、傳遞給其他功能模塊，同時接收從決策仿真模塊中處理后的數據，并在本模塊中完成最終的仿真模擬運行。

2.根據權利要求1所述的基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統，其特征在于，所述地理信息數據庫包括二維地理信息數據庫和幾何網絡模型數據庫，所述二維地理信息數據庫中包括現狀建筑位置、道路寬度、避難場地面積信息，所述幾何網絡模型數據庫包括道路拓撲關系、不同類型人群在每條路上的行進速度信息。

3.根據權利要求1所述的基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統，其特征在于，所述情緒仿真模塊基于如下公式得出多智能體情緒情況出現的概率：

其中，為多智能體群體在第二層級選擇目標i上的概率；θ為地震震級影響參數；為轉變時間間隔；r為第一層級所在震級區間內的位置；k為多智能體群體在第二層級所在震級內可選擇對象的出現概率；γ為多智能體針對單一智能體情緒集合的修正系數；n1為第二層級所在震級內可選擇對象數量；i為第二層級所選目標；C²為第一層級建筑物的損壞程度；rank(i)為在第二層級所在震級所有可以選擇對象內的排名；為在第二層級符合所在震級內可選目標的開始對象；為在第二層級符合所在震級內可選目標的結束對象。

4.根據權利要求1所述的基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統，其特征在于，所述決策仿真模塊中的BDI模型改進算法具體為：

其中，a為第二層級初始以避難場地為避難選擇最優選項的概率；b為第二層級初始以避難路徑為避難選擇最優選項的概率；為以避難場地為避難選擇最優選項的第二層級選擇目標i上的概率；為以避難路徑為避難選擇最優選項的第二層級選擇目標i上的概率。

5.根據權利要求1所述的基于智能體的融合情緒化的災后三級層次仿真系統，其特征在于，多智能體從避難起始點開始通過避難路徑到避難場地的整個過程計算公式包括：

其中，ρ為多智能體在避難道路上重復的路徑信息比率，取值范圍為(0,1)；

Δτ_f(t)為t時刻所有多智能體在避難道路f范圍內的路徑信息總和；為t時刻單一智能體q在避難道路f范圍內的路徑信息；m為多智能體總量；P_f(t)為t時刻所有多智能體在避難道路f范圍內選擇該條道路進行避難的概率；μ_f(t)為t時刻在避難道路f范圍內的啟發函數；α為路徑信息權重系數；β為啟發函數權重系數；f為場地內的任意一條避難道路；tabook為禁忌表；P_fnax(t)為該條道路被選擇進行避難的最大概率，取值范圍為P_f(t)∈(0.5，1)；D_j為場地內的任意一條避難道路長度；D為所有多智能體從初始點到目標避難場地的距離；j為需要經過的避難道路序號；n2為需要經過的避難道路總數量。