（系统分析与集成专业论文）基于multiagent编组站调度支持平台研究.pdf

+ 望8 7 9 2 9 5 j e 立銮逗盍堂亟堂位途塞 摘要 m a s ( m j l t i a g e n ts y s t e m ) 是随着人工智能舡( a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ) 的发展而出现的一个具有自觉性、社会性、学习性的智 能系统。它具有并行、健壮和易扩展的优点，为空问和图形以及没有集 中处理数据的环境等问题提供了非常好的解决途径。m a s 现在己经运用 到了很多的领域：机器人足球、网络运输管理、a g e n t 图书馆、互联网 信息过滤、网络路由以及远程教育等。将m a s 引入调度决策是一个很有 研究意义的课题。 编组站的作业方式是根据上级调度部门下达的作业计划和确报系 统发送的确报，结合自己站场的机车使用情况、现车在站场的分布的实 际状况，制定出低耗、高效的作业计划，并且在实际作业中不断的修正 计划的方式。 本文对编组站生产运行方式进行研究后，建立相应的模型，根据 m u l t i a g e n t 的分散、独立、智能的计算模式构建了编组站智能调度决 策平台，具有实时性、可靠性、可预测性，方便未来系统功能扩展，以 及系统应用的领域扩展。 本文重点阐述了编组站智能调度决策平台中单a g e n t 模型、a g e n t 分类、a g e n t 间的协作，结合现行调度作业方式和j a d e x 的特点建立 眶e n t 模型，最后给出了平台的数据层设计。 关键词：编组站、多a g e n t 系统、a g e n t 、调度、决策支持系统 j b 立窑遵盘堂塑堂位监塞 a b s t r a c t m a s ( m u l t i a g e n ts y s t e m ) i sak i n do fs y s t e mt h a tc o m i n gu p w i t ht h eg r o w i n gu po ft h ea i ( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ) a n dt h a t h a v i n gt h ec h a r a c t e r so fs e l f k n o w l e d g e 、s o c i a l i t ya n dl e a r n i n g i tt a k e sa d v a n t a g eo fi t s s i m u l t a n e j t y 、v i g o r o u s n e s s 、 e a s y t o e x t e n dt op r o v i d eg o o dw a y st od e a lw it ht h ep r o b l e st h a t h a v en of o c u sd a t as u c ha ss p a t i a lo rg r a p h i c sf i e l d s m a sf l a s b e e n a p p li e d t o m a n yf i e l d s，s u c ha sr o b o ts o c c e r 、 n e t t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t 、a g e n tl i b r a r y 、 i n f o r m a t i o nf i l t e ro n i n t e r n e t 、n e tr o u t i n ga n dr e o t ee d u c a t i o n ，e t c i ti sat a s kt h a t h a sr e s e a r c h s i g n i f i c a n c e t h ew a yo fm a r s h a l l i n gs t a t i o n r u n n i n gb y i st o l a k e l o w c o s t 、h i g h e f f i c i e n c yw o r k i n gp l a na c c o r d i n gt ot h et e 锄 p l a nw h i c hi s s e n tb yt h es u p e r i o rd i s p a t c hd e p a r t m e n t sa n d p r e d i c t i o n w h i c hi ss e n db yt h ep r e d i c t i o ns y s t e mc o m b i n i n gw i t h t h er e a ld i s t r i b u t i n go f t h ea v a i l a b l ec a r si ni t so w ny a r d s t h e p l a nm a yb em o d i f i e db yi t s e l f t h i sa r t i c l ed i s c u s s e st h ew o r k i n gw a yo ft h em a r s h a l l i n g s t a t i o n ，a n dd e s i g nt h e o d e l s a c c o r d i n gt ot h em u l t i a g e n t s c h a r a c t e r s ：d e c e n t r a l i z a t i o n 、i n d e p e n d e n c e 、a g e n t ， t h ea r t i c l e b u i l du pt h em u l t i a g e n td i s p a t c h i n gd e c i s i o ns u p p o r tp 1 a t f o r m ( m a d d s p ) 姒d d s ph a st h ec h a r a c t e r s ：r e a 卜t i m e 、r e l i a b i l i t y 、 p r e d i c t a b i l i t y i ti se a s yt oe x t e n dn o to n l yo ns y s t e mf u n c t i o n b u ta l s oo nf i e l d st h a ts y s t e ma p p l i e do n i i j 塞銮道盔堂亟主堂焦盗塞 t h i sa r t i c l ep u tt h ep o i n t so nt h ew a y so fd i s p a t c h i n gb y a n dt h ej a d e xc h a r a c t e r st h a tist h ep l a t f o r m ，a n dt h ea g e n t m o d e l sd e s i g n e db yc o m b i n i n gw it ht h eu p p e rt w oi s s u e s a tt h e s a m et i m e ，i td e s i g n st h ep h y s i c a ld e p l o y m e n tr e f e r r i n gt ot h e m a r s h a lli n gs t a t i o nc h a r a c t e r s 。 k e yw o r d s ：珊a r s h a l l i n gs t a t i o n 、 诅s 、a g e n t 、d i s p a t c h i n g 、d s s h i j e 豆窑垣鑫堂亟主堂焦监塞 第一章绪论 1 1 问题的提出 铁路是国民经济的大动脉。编组站是铁路路网上办理货物列车解 体、编组作业，并为此设有比较完善设备的车站。其主要任务是根据列 车编组计划的要求，大量办理各种货物列车的解体和编组作业，并且按 照运行图规定的时刻正点接发列车。编组站是铁路运输的重要生产基 地。编组站作业计划是编组站调度的主要工具，是组织指挥各车间、工 种协调生产，充分发挥技术设备能力的前提与保证。调度作业计划的效 率和质量，直接影响到铁路运输的效率和效益。 编组站调度信息管理系统是全路运输管理信息系统的重要组成部 分，目前我国的大型编组站都开发了车站信息管理系统s 。但这些系 统由于没有作业计划编制或辅助编制功能，因而还很不完善，自动化程 度只停留在现车管理这样的数据处理层次上，缺乏辅助决策功能。从采 用的平台技术来看，早期的车站信息管理系统是上世纪八十年代的产 品，不少甚至还基于文本数据库，目前仍然在我国部分车站使用。调度 工作人员工作量很大，而且，计算的繁琐使调度工作失去灵活性。 近年来，随着信息化进展和对车站调度计划研究的深入，人们开 始更多的关注如何利用车站各种信息辅助编制车站调度计划问题，但由 于一方面车站引入的各种信息系统较多，信息共享未能充分实现，另一 方面，车站调度涉及的资源和环境比较复杂，导致在开发车站调度系统 时，采用传统的集中化优化模型与算法难以全面解决车站调度优化问 j t 塞窑道盔堂亟堂僮盗塞 题，而且系统的维护与功能拓展也比较困难，在车站信息系统中，往往 形成了一种怪现象：一方面是各种系统对数据局部的收集和管理，一方 面是人工不断的查询和对比；一方面是高效精准的算法，一方面是人工 大量的计算量和计算机闲置的计算能力。各种系统数据不能共享，不能 顺畅通讯，封闭、不够灵活、功能重复造成了大量的人员、资源、时间 浪费。原因就是目前各种铁路应用系统注重局部数据收集管理，不注重 业务逻辑的实现和改进。所以构建一个和实际生产运营贴切的更加灵活 实用的系统平台己成为车站信息及调度系统研究的当务之急。 多智能体系统( m u l t i a g c ms y s t e m ，m a s ) 是随着a j ( a i t i f i d a l i n t e l l i g e n c e ) 的发展而出现的一个具有自觉性、社会性、学习性的智能系 统。它具有并行、健壮和易扩展的优点，为空间和图形以及没有集中处 理数据的环境等问题提供了非常好的解决途径。m a s 现在已经运用到 了很多的领域：如高速公路交通控制、城市交叉口控制、机器人足球、 网络运输管理、网络路由以及远程教育等。能否将m a s 引入铁路调度 系统，构建基于m l l l t i a 窘e n t 技术的编组站调度系统平台，以增加车站 调度系统的实用性和灵活性，是该领域研究很有探索性的课题。 1 2 国内外研究现状综述 多a g e n t 系统研究源于人工智能中的分布式问题求解。它是将独立 的a g e n t 通过某种特定的联系，组成一个特定的社会环境，各a g e n t 之 间通过协作来实现多a g e n t 系统的功能。m l l l t i a g e n t 作为目前g d s s 研究中广泛使用的技术之一，近十多年来，其研究十分活跃，己较广泛 地应用在信息搜索与管理、智能制造系统及a m s 、网络系统管理、质 2 韭立銮塑盍堂亟堂燕论塞 量控制与管理、智能软件与系统集成、交通运输等领域。 目前国内外研究m u l t i a g e n t 的文章较多，文献 1 分析了多 a g e n t 系统中a g e n t 之间的协作机理，提出了多a g e n t 系统中a g e n t 进 行协作的4 种模式一对话模式、会议模式、协同模式和层次模式。文献 2 首先提出了一个基于a g e n t 的智能信息推荐系统的体系结构模型。 模型在逻辑上分为三层，在每一层都有对应于用户的a g e n t ，分别承担 着提供接口、进行信息过滤和兴趣学习以及信息检索等工作。提出综合 基于内容过滤和协作过滤的混合信息过滤策略，基于内容的过滤采用关 键字向量空间模型，协作过滤采用用户评价矩阵，并利用二分图扩展评 价矩阵以减轻评价矩阵的稀疏性。文献 3 从知识表示、模型建立、学 习和协作等方面对a g e n t 技术做了全面而深入的研究，在总结了前人研 究成果的基础上做了有效的改进，提出了自己的创新点和应用成果。文 献 4 在m a s 的多时空思维状态及其实现机理方面，提出见解。该文在多 a g e n t 系统的多时空思维模型、支持多时空计算的体系结构和建模、m a s 多时空分布式计算、基于多a g e n t 电子商务等领域进行了一些局部探 索。文献 5 基于r i t s 的分布式系统结构和智能属性特征，针对列车 群运行系统中子系统之间的关系描述以及通信协作行为的建模问题，采 用面向a g e n t 的g 一t 方法构建了一种多a g e n t 的列车群运行模型 ( a g n t o m ) 。该模型体现了多a g e n t 技术、g n e t ( p e t r i 网) 形式化 描述、便于分析等特点。但是文章仅重点描述列车a g e n t 与车站a g e n t 在列车运行过程中的通信能力，简单形式化方法建立模型，并没有涉及 编组站的生产业务。文献 6 通过对d d s s 中的多a g e n t 协作关系的分析， 提出了a g e n t 协作群的概念，对如何构建a g e n t 协作群作了分析和说明， 并通过举例和公式化描述，给出了a g e n t 协作群的构成与算法，就算法 j b 立变通盍堂亟兰建途塞 的工作原理和实现步骤作了简单的描述，引入了一些设定的函数和向 量。 铁路编组站信息及调度系统的研究从上世纪8 0 年代起开始有人涉 及，专家系统是人工智能理论中研究较早、成果也比较成熟的一个分支， 如文献 7 开始探讨运用专家系统的思路去设计编组站日班计划自动编 制系统，使用了专家系统的黑板结构模型，运用全局目标驱动、局部数 据驱动的混合推理的控制策略及其元规则，将人工智能中的专家系统理 论引入该领域的研究。文献 8 9 则将专家系统的应用转向编组站作 业计划中的调车作业计划的编制。文献 1 0 研究了调度综合优化模型及 算法实现问题，在系统的构建方面，决策支持系统( d s s ) 由于其对于半 结构化问题具有良好适应性和能够直接为决策者提供决策支持的特点， 也被引入车站调度工作计算机领域的研究。文献 1 1 提出了一种建立铁 路编组站站调决策支持系统的理论和方法，从理论上首次探讨了建立编 组站站调决策支持系统的问题。文献 1 2 从列车编组计划的系统要求分 析出发，阐述了列车编组计划d s s 计算机系统的总体结构及基本功能。 从系统构思来看，目前多数编组站应用系统是从操作系统级开始构造， 开发难度较大，周期较长，增加了开发的费用：影响了系统的可移植性、 拓展性。随着姒s 研究的深入，近年来开始有对m a s 在编组站调度中的 研究进行探索 1 3 】，但主要还是基于轮廓侧面，在a g e n t 方面，只是简 单地形式化描述a g e n t 体，并没有根据a g e n t 的独立、自学习、主动等 特点构建出a g e n t 生命体；同时，没有涉及到m u l t i - a g e n t 的主要难点 一a g e n t 间协作机制；此外其将应用和具有独立智能特点的a g e n t 融为 一体，影响a g e n t 的独立性、主动性，从而蜕变成了一个应用模块的执 行者。因此，如何从理论基础和实用集成的角度研究基于m a s 的调度信 4 息平台构建，研究还有待深化。 1 3 论文的主要内容及结构 本文在对当前研究现状和主要问题进行讨论后，将基础理论密切联 系编组站实际来构建计算模型，逐步实现软件平台。 基本思路是：开发的基于m a s 的调度决策支持平台( m u l l i a g e n t d i s p a t c h i n gd e c i s i o ns u p p o r tp l a t f o r m ，简称m a d d s p ) 将是一个通 用的平台，使用专业的中间件j a d e x 减少系统开发周期。平台实现了表 示层和业务逻辑层严格分开，从而表示层和业务逻辑层的变化对彼此的 影响很小，这也增强了m a d d s p 的健壮性、扩展性。使开发人员更加专 注于业务逻辑的设计，较少开发费用。 使用多a g e n t 构建软件平台可以增加系统的智能性，将复杂的、大 量运算分解再分配或者协作运算，提高运算并行性，使决策准确及时， 减少调度人员的工作强度，每一个站点a g e n t 组群都可以在任何时候添 加或者撤销某个船e n t ，所以这一机制同时也增强了系统的健壮性。使 用专业的a g e n t 中间件可以增强a g e n t 系统的灵活管理，升级，降低系 统的维护成本。m a d d s p 预留了多个算法接口，可以实现二次开发，减 少研究的难度和费用。 论文总体结构安排如下： 第一章：绪论。介绍研究现状和选题意义。 第二章：编组站业务生产过程分析。主要从业务生产角度描述和讨 论了编组站当前运作模式。 第三章：a g e n t 模型基础。分析系统平台所依托的软件模型基础。 5 i 塞至逗盔堂亟堂焦迨塞 第四章：a g e n t 分类。在基于重点掌握关键资源的分类原则上，详 细阐述各种a g e n t 业务特点。 第五章：m a d d s p 中a g e n t 问协作机制研究。根据编组站作业特点， 构建了三种a g e n t 间的协作机制。 第六章：系统实现。基于软件模型和业务模型，在j a d e x 实现各种 6 第二章编组站业务生产过程分析 除无调中转列车作业外，编组站的主要作业过程是到达解体列车在 到达场进行到达作业，经驼峰进行解体，解体的车辆在调车场集结，按 列车编组计划以及其他的有关规定编成新的列车，在出发场进行出发作 业，然后按照列车运行图规定的时刻出发。有调中转货车或本站货物作 业车在编组站要经过以下一些作业过程： 1 接收到达确报； 2 列车到达，车号员核对现车，并形成正确的列车编组顺序表： 3 由决策平台自动产生解体调车作业计划车站计划，助理调度员 核准以后进行发布； 4 列车解体，车辆由到达场转移到编组场； 5 本站货物作业车送货场进行装卸作业并取回本站装成重车及排 空车； 6 车辆集结； 7 由决策平台自动产生编组调车作业计划车站计划，助理调度员 核准以后进行发布； 8 列车编组并转移到出发场； 9 出发场车号核对现车，并形成正确的出发列车编组顺序表； 加列车出发并向前方车站发出确报。 编组站作业计划包括日班计划、阶段计划和调车作业计划三个组成 部分。 目班计划规定了车站一个班( 1 2 小时) 的到发接续的各种作业指 标，是一个班中各种技术作业的总体的轮廓性规划；阶段计划对完成日 t 韭盛塞适盔芏亟堂僮监塞 班计划所要执行的各种技术作业起止时间、作业地点、作业对象和由谁 来完成作业进行了安排，实质是日班计划的进一步细化；调车作业计划 则更为具体，具有可操作性，它详细地规定了解体、编组和取送车作业 的各个实施步骤。 2 1 班计划 车站班计划一般包括以下内容： ( 1 ) 列车到达计划。各方向到达列车的车次、到达时分及编组内 容。 ( 2 ) 列车出发计划。各方向出发列车的车次、出发时分、编组内 容及车流来源等。 ( 3 ) 装车、卸车和排空计划。本班应完成的装车数、卸车数、按 方向和分车种的排空车数，以及取送调车的轮廓安排等。 ( 4 ) 班工作指标。中转车平均停留时间( 中时) 、一次货物作业平 均停留时间( 停时) 和货物列车出发正点率等。 ( 5 ) 重点任务和上级指示。 班计划的编制，分收集资料、了解情况阶段和计划编制阶段两个阶 段进行，在编制班计划前，需收集如下资料： 1 预计1 8 点( 或6 点) 现在车。车站调度员在1 5 点( 或3 点) 时，根据当时车站的现在车数，并考虑从1 5 点( 或3 点) 至1 8 点( 或 6 点) 问列车到发和编解、车辆装卸和取送等情况，推算出车站1 8 点 ( 或6 点) 的现在车数，并按重车去向、空车车种和停留地点分别统计。 2 货运要车计划。货运调度员收集各发货单位次日请求装车计划 和其中由路局批准的承认装车计划等资料。 3 机车供应情况。车站值班员收集各次出发列车的机车来源资料。 j 豆壅擅盍堂亟堂焦盈童 4 预计1 8 点( 或6 点) 。结存中转车总数和本站货物作业车总数。 5 到达列车编组顺序表确报。 除上述资料以外，还应掌握有关本班的实际作业情况。例如，车站 现在车数量的多少，车流特点，调车机车运用情况，列车编解作业进度， 货物作业车装卸情况，货源情况，货场货位情况等，以期编制出既具有 指导意义又切合实际的计划。在编制计划阶段，首先路局调度所应在 1 7 点( 或5 点) 前后向车站下达列车到发、装车数、卸车数及各方向 排空( 车种车数) 等任务，作为车站编制班计划的依据。 班计划的具体编制方法如下： 1 列车到达计划 列车到达计划是调度所作为任务下达的，车站不另编列车到达计 划。将到达本站的列车车次、时分、编组内容( 去向别重车数、车种别 空车数、到达本站重车数) ，直接填记在班计划表有关栏内。 2 列车出发计划 列车出发计划中的出发列车车次和时分是调度所作为任务下达的， 车站编制列车出发计划主要是确定每一出发列车的具体编组内容和车 流来源。出发列车的车流来源为：己在调车场集结的车辆，在货场、专 用线和站修线待取的车辆，在到达场待解的车辆，在计划期间内陆续到 达的车辆和陆续装卸完毕的车辆。各种车辆都要经过一定的技术作业才 能编成列车由车站出发。因此，各种车辆从其参加集结( 按车流集结) 时起，至由车站发出时止，需要一个间隔时间，这一间隔时间称为车辆 接续时间。在编制班计划的列车出发计划时，一般均应按车辆接续时间 选择出发列车的车流来源。即每一列出发列车的车流来源都必须满足车 辆接续时间的要求。 9 j e 瘟变通太堂亟主堂鱼盗塞 3 卸车、装车和排空车计划 车站在编制卸车、装车和排空车计划时，必须确保完成路局调度所 下达的卸车、装车和排空车任务。卸车计划根据待卸车和本班内到达作 业车车数及时间的资料，并考虑调车机车取送能力、卸车机具和劳力， 以及卸车场地等情况确定，对到达的大宗货物车辆应做重点安排。排空 车计划一般按照调度所下达的命令确定，并按指定排空车次、车种、车 数进行安排。装车计划根据完成排空车计划后所余空车情况，按照“保 证重点、照顾一般”的原则，并结合车辆集结过程的需要，确定各装车 地点的装车货物品类、到站、车种、车数、配空来源、装完时间和挂运 车次。在制定卸车和装车计划的同时，对货物作业车和检修车的取送调 车计划应作出轮廓安排。 4 货车停留时间指标计划 货车停留时间指标包含无调中转车停留时间、有调中转车停留时 间、中转车平均停留时间( 简称中时) 和货物作业车一次货物作业平均 停留时间( 简称停时) 。在制定站细时，无调中转车停留时间标准 应根据运行图确定，有调中转车停留时间标准应分别按到、解、集、编、 发各项作业过程的查定标准以及各种等待时间的计算( 或查定) 标准确 定。货物作业车一次货物作业平均停留时间标准系根据一次货物作业车 停留时间( 除包括有调中转时间外，还包括取送车时间，装车或卸车时 间，以及待取、待送时间) 和双重货物作业车停留时间( 除包括一次货 物作业车停留时间外，还包括货车调移时间和装车作业时间等) 确定。 在编制班计划时，通常根据列车到发计划及装卸车计划确定该班应完成 的中、停时指标。本班车辆总停留车小时，可近似地采用各小时结存车 数和的数值。 1 0 韭基窑塑盍生亟堂位监塞 5 重点任务和上级指示 编制班计划时，应将上级有关命令、指示和必须完成的重点事项， 完成班计划的关键问题和重点要求，安全生产和作业组织上应注意的事 项( 如拖工封锁、气候变化、设备维修、挂运阔大货物、更换调车机车 等) 记于记事栏，以引起当班职工重视。 2 2 阶段计划 阶段计划是保证实现班计划的行动计划，内容主要包括： 1 各方向到达列车车次、时分、机车型号、进入站场、占用线别、编 组内容、解体顺序和起止时分。 2 发往各方向的列车车次、时分、机车交路及型号、编组内容、车流 来源、占用发车站场、线别、编组作业起止时分。 3 各货场及专用线别的卸车数、品名、收货人、送车时间、卸空时间、 空车用途。 4 各货场及专用线别的装车数、车种、品名、到站、空车来源、送入 时间、装完时间、挂运车次。 5 重点军用、超限等特种货物和车辆加挂的车次、辆数、编挂限制。 6 中转列车成组甩挂车次、时间、辆数、去向。 7 各场( 区) 及货场、专用线间的车辆( 包括检修、洗刷、加冰、倒 装等车辆) 的交换次数、取送地点、时问、辆数。 8 客车底取送及编组的车次、时间、地点、车种、辆数。 9 调车机运用和整备计划，驼峰解体、牵出线编组及取送作业的安排。 阶段计划的编制，须掌握下列资料： 1 列车到发和占线情况。 i e 立童适左堂亟耋堂焦监塞 2 现车分布状况。 3 班计划规定该阶段内到发列车时分、编组内容。 4 编组、解体、装车、卸车、取送和场问交换作业情况。 5 到达列车预确报。 6 调车场分类线使用情况。 7 调车机运用和整备状况。 8 机车交路情况。 2 3 预确报 列车预报是路局调度所间、路局调度所对车站通报日班计划的有关 内容。列车预报应根据装卸车计划，列车确报，列车运行计划，分界站 接车计划，车站的预计编组、阶段现车、编组和发车计划进行。 列车预报内容包括：车次、编组内容( 按前方作业站出发列车编组 去向别、到达邻路局者为到站别的重车数，车种别空车数) 、编组车数、 到达作业站时分或分界站交出时分。对到达作业站的卸车，预报车种、 车数。班计划的前方作业站出发列车的编组去向( 到站) 由铁路局具体 规定( 跨局的由有关局共同商定) 。 对区段较近，预报资料尚不能全面掌握时，预报先按编组计划规定 的安排传递，允许在后六小时内补充一次具体编组内容。路局调度所对 枢纽小运转列车的预报，原则上是在和列车编成站编制班计划的同时进 行，并对中途站的编组车进行预报。 车站报给路局列车调度员的列车确报内容为：列车车次、出发时分、 机车型号、司机和车长姓名、编组车数、列车重量、列车长度、货车篷 布张数和有关运行限制等。列车通过铁路局分界站( 中间站) 时，车长 j e 夏至烫盍堂塑堂焦盈童 应向车站投交列车( 交口) 确报( 列车编组顺序表) 。车长要在该确报 上写明机车型号、司机和车长姓名。分界站值班员应及时向列车调度员 报告列车车次、机车型号、司机和车长姓名、列车到达( 交口) 时分、 编组车数、列车重量、列车长度、货车篷布张数等。 编组列车开车前，列车编成站应根据调度留轴计划编制的列车编组 顺序表向路局调度所( 包括向指定的邻路局调度所) 发出列车确报，其 内容为：列车车次、按编组顺序的到站别重车数、车种别空车数、品名、 列车重量、列车长度等。 编组列车的车长根据列车编组顺序表( 调度有临时指示时，由调度 通知到站) 向前方最近作业站进行确报，其内容为：到达该站的车数、 车号、车种、品名、收货人、货车篷布张数及车辆编挂位置等。车站将 应挂车数( 重车分到站、空车分车种) 、吨数、连挂限制及车辆停留地 点等通知车长。车长向前方站确报有困难时，可委托车站代报。铁路局 对各方向到达终到站的编组列车应指定编组列车确报传递站。 枢纽小运转列车发车前，由列车的编成站向路局调度所和列车终到 站发出列车确报，其内容为：到站别重车数、车种别空车数、品名、收 货人、列车重量、列车长度、特殊限制等。枢纽小运转列车在中途站有 编组作业时，路局调度员向有关站发出编组车确报。中途站于发车前应 将作业内容报路局调度员。 2 4 现车信息 车站调度人员主要通过编制阶段计划进行调度指挥。但是，由于客 观情况的变化，例如车流到站和数量，列车到达时刻，机车供应情况都 可能发生变化，而不能按照原来拟订的计划实现时，车站调度人员应及 韭壅至逼太堂亟堂僮盗蛮 时采取必要的调度调整措旖。 1 当出发列车运行线临时运休，造成车流积压时 由于机车或车流原因( 不能满轴) 将造成车流积压时，可以采取如 下措施： ( 1 ) 组织列车超轴。这是加速车流排出最经济有效的方法，但要 充分考虑机车牵引力，列车运行和交会方式，解体站设备和 作业条件等因素。 ( 2 ) 组织单机挂车。这时应注意，所挂车流是否符合编组计划的 有关规定。 ( 3 ) 利用直通或区段列车附挂到中间站的车流。这是利用机车潜 力和列车交会停站时间加速车流输送的一项经济有效方法， 但必须按调度所的要求加挂和编组车辆。 2 当车流不足，影响到列车正点满轴发出时 由于种种原因，造成某些出发列车的车源不足时，可采取如下措旌， 保证列车正点满轴发车： ( 1 ) 组织本站装卸或检修完毕的车辆补轴，完成车列集结过程。 编组由空车组成的列车，这一方法特别有效。 ( 2 ) 组织附近车站的车流补轴。如果枢纽内其他车站有出发列车 编组需要的车流，可利用小运转列车取来补轴。如果出发列 车运行前方附近站有可供补轴的车流，则可组织列车早开， 在该站加挂，保证正点满轴运行。 ( 3 ) 组织快速作业。如果出发列车车源不足的原因是由于其所需 车流的接续时间不足，则在一定的条件下，可组织快速作业， 保证列车正点满轴。例如对已完成集结的车辆实行预编和预 1 4 j e 塞变通太堂亟主芏僮硷毫 检，对后到车辆突击编组和检查等。在具备条件时，还可采 用两端调车机车作业，或在到发线上直接转线编组列车等方 法。如编组小运转列车，可以组织“提钩走”的方法，亦即 到达列车中一部分车辆，提钩开小运转列车，使接续时间减 少到最小程度。 3 当空车来源不足，影响到排空和装车任务的完成时 空车来源不足，将影响本班排空任务和装车计划的完成。这时应组 织本站作业车及时送车和及时卸车，并在可能的条件下，扩大双重作业 车的比重，减少车辆调动次数和走行距离，以保证排车计划和装车计划 同时实现。 阶段计划优化编制与调整功能：能运用多种辅助调度优化软件快 速、灵活实现阶段计划的计算机辅助编制与调整。其原理是通过建立基 于刚性与柔性优化目标相结合的模型算法体系，利用多种优化方法与专 家系统相结合，实现计划的调度员可控辅助优化编制。 如果将编组站作为一个计算机的话，调车机车组可以被视为“c p u ”； 站场可以被视为“存储设备”；站调工作人员和站调系统可以被视为“操 作系统”。那么，实现编组站的快解，快编的方法，就是改进操作系统， 使“c p u ”和“存储设备”有效配合实现最大的处理能力。 j 塞交道态堂亟堂僮逾塞 第三章a g e n t 模型基础 3 1a g e n t 模型讨论 目前a g e n t 模型主要有：感知一反应型、意识型、b d i 型、混合模 型。 1 感知一反应模型 感知一反应模型是由r b r o o k s 所倡导的。它认为a g e n t 的智能来自 于对外部环境的感知，以及做出的相应的反应。但是这个模型，没有全 面的考虑a g e n t 的内部矛盾。 2 意图模型 意图模型是由b r a t m a n 提出来的，用意图( i n t e n t i o n s ) 、信念 ( b e l i e f s ) 、期望( d e s i r e s ) 等概念来表述a g e n t 系统，把a g e n t 看作一 个意识系统。其中关于意图和意识态度之间的关系的一系列经典论述， 为b d i 模型奠定了基础。 3 b d i 模型 b d i 模型是由r a o m g i 蓼f f 所提出的，被认为是目前最成功的 a g e n l 模型。b d i 主要有三个元素b e l i e f s 、d e s i e s 、i n t e n t i o n s 。b e l i e f s 代表了a g e n t 对世界的认识信息，通常以知识库的形式表现出来； d e s j r e s 代表了期望达到的世界信息；h t c n i o n s 代表了a g e n t 提交的要 达到的目的。 4 混合模型 混合模型是指具有感知一反应的b d i 模型。这种模型融合了这两者 的特点为一体。 j e 立窭通盔堂亟堂焦淦塞 3 2 构建在肋i 模型上的j a d e x 平台 j a d e x ( j a v aa g e n td e v e l o p m e n te x t e n t i o n ) 是德国汉堡大学计算 机系分布式系统小组在意大利电信和法国电信的支持下开发的一个基 于j a d e ( j a v a 旭e n td e v e l o p m e n tf r 硼e w o r k ) 的中间件系统。j a d e x 已经成功的运用到了意大利电信和法国电信的项目中。j a d e x 是基于 b d i 构架的，提供了a g e n t 交互性、a g e n t 社会性、a g e n t 智能性等很 好的解决方案。f i p a ( t h ef o u n 曲t i o nf o rp h y s i c a la g e n t s ) 是i e e e 计算机协会标准组织的一部分，目标是改进基于a g e n t 技术和其他技术 的相互协作的能力“。j a d e x 是完全遵守f i p a 制定的标准的一个系统 平台。 j a d e x 提供了a g e n t 的创建、注册、定位、通讯、迁移、注销的逻 辑参考模型。a g e n t 必须有所归属，而且至少一个拥有者。一个a g e n t 可能会被注册在一组能够被联系到的地址。 1 目录管理器d i r e c t o r yf a c i l i t a t o r ( d f ) 目录管理器负责给其他的a g e n t 提供黄页服务。a g e n t 在通过它注 册自己的服务，每个a g e n t 如果想了解能够获得其它的a g e n t 能给自己 提供什么服务时，就通过它查询。目录协调器在应用中可以是一个集中 的，也可以是联盟形式的。 2 a g e n t 管理系统a g e n tm a n a g 叫e n ts y s t 锄( a m s ) a m s 实现了对a g e n t 的管理。在一个a g e n t 平台中只有一个a g e n t 管理系统( a m s ) 存在。a m s 还要维护目录管理器。每个a g e n t 都必须 向a g e n t 管理系统( 删s ) 注册，同时获得一个合法的a g e n t 身份证t h e a g e n ti d e n t i f i e r ( a i d ) 。a m s 维护着在平台上注册的所有的a g e n t 的 1 7 j l 塞至逼左堂亟主堂焦监童 身份证( a i d ) ，在这里起到索引的作用。a g e n t 在修改自己注册资料的 时候必须得到a m s 的认可。a g e n t 在a g e n t 平台的生命随着a m s 给的 d e r e g i s t r a t i o n 命令而结束。a m s 给其他的a g e n t 提供白页服务。a m s 是a g e n t 平台的必要组件。 图3 1a g e n t 平台逻辑图 a g e n t 管理系统所支持的函数： r e g i s t e r ( ) ；d e r e g i s t e r ( ) ；m o d i f y ( ) ；s e a r c h ( ) ；g e t d e s c r i p t i o n ( ) ； 可以实现的功能： 悬挂a g e n t ；撤销a g e n t ：创建a g e n t ：接续a g e n t 执行；唤醒a g e n t ： 执行a g e n t ；以及资源管理。 3 消息传输服务m e s s a g et r a n s p o r ts e r v i c e ( m t s ) 消息传输服务是默认的不同a g e n t 平台之间的通讯方式。船e n t 平 台提供了这种跨平台的服务( s e r v i c e ) ，a g e n t 要与其他平台的a g e n t 通讯的时候可以调用这个服务。 4 a g e n t 平台a g e n tp 1 a t f o 瑚( a p ) 1 8 韭塞窑适太生亟堂僮迨塞 a g e n t 平台是成员a g e n t 、a m s 、d f 生存的环境。a g e n t 平台提供了 a g e n t 物理部署的构架。a m s 是a g e n t 平台的管理和控制者。a g e n t 平 台包括主机，操作系统，基于a g e n t 的软件，f i p aa g e n t 管理组件， 以及a g e n t s 。 5 a g e n t 的命名a g e n tn 锄i n g ( a n ) f i p a 定义中，a g e n t 命名是通过一个扩展符来定义一类名字的，是 各个a g e n t 的可扩展参数值的集中。用a g e n ti d e n t i f i e r ( a i d ) ( a g e n t 身份证) 来表示。例如社会名字、角色等，有全局唯一的能够标识一个 a g e n t 的名字；在消息传输时a i d 是被用作寻址地址。 6 传输地址 传输地址是一种在传输协议中定义的地址，在传输消息的时候可以 联系到的地址，类似u r l 的格式。 7 寻址方式 a g e n t 寻址是调用a g e n t 管理系统的s e a r c h ( ) 实现的服务。 寻址模式的一个具体的例子： ( a g e n t i d e n t if i e r ：n 锄怆a u c t i o n c y q ：1 0 9 9 j a d e ：r e s o l v e r s( s e q u e n c e ( a g e n t i d e n t if i e r ：n 锄ea i i l s c y q ：1 0 9 9 j a d e ：a d d r e s s e s ( s e q u e n c ei i o p ：c y q ：l 0 9 9 j a d e ) ) ) ) 上述例子中，a u c t i o n a g e n t 想发送一个消息给a g e n ta m s ，a g e n t i d e n tif i e r ( a i d ) 表述形式 8 a g e n t 管理( a g e n t 妇n a g e 髓n ts e r v i c e s ) j e 基窑通盍堂亟堂焦逾塞 j a d e x 提供了以下几种a g e n t 的管理方式，同时给出了g u i 来调试 和管理各个a g e n t 实体。 目录管理服务 每一个a g e n t 若试图去发布服务，则必须找到一个合适的目录管理 器，并请求注册。在注册的时候，a g e n t 并没有承诺将来所要负的责任 和义务。例如：一个a g e n t 在目录管理器上公告的某项服务，他可以拒 绝一个请求这样的服务的请求。目录管理器不能保证a g e n t 在上面发布 的服务的合法性和准确性，同样不能控制a g e n t 的生命周期。目录管理 器支持必有值参数，和可选参数。a g e n t 随时可以请求修改自身参数值， 目录管理器同时修改这个a g e n t 的获取权限。 目录管理嚣所支持的函数： r e g i s t e r ( ) ；d e r e g i s t e r ( ) ；m o d i f y ( ) ；s e a r c h ( ) ； 联盟式目录管理器 联盟式目录管理器在实现s e a r c h 机制的时候，首先本地搜索，如 果本地搜索失败，允许扩展到其他的联盟目录管理器。默认的搜索机制 是一个深度搜索其他的联盟目录管理器。如果有具体的目的，一些选择 的约束可以被使用，例如：最大结果数( m a x r e s u l t s ) 。目录管理器彼 此注册可以实现扩展搜索。具体是在s e r v i c e d e s c r i p t i o n 的t y p e 参 数值设为f i p a d f 。如果在m a x d e p t h 的值大于l 同时没有接受到来自 这个s e a r c 卜i d ( 这个搜索i d 是全局唯一的) 的高级的搜索请求，则 目录管理器可以决定是否搜索其他的目录管理器。 订阅和取消订阅 订阅服务是：在有注册、注销、修改某个a g e n t 的描述的时候，可 以通知定制这个服务的a g e n t 。 韭哀变垣太芏亟堂僮逾塞 a g e n t 可以取消订阅服务，使用c a n c e l ( ) 。 9 a g e n t 生命周期 a g e n t 特点： a g e n t 平台绑定。a g e n t 只能属于一个平台a p 。 独立于应用程序。和上层的应用程序没有关系。 面向实例。 唯一性。 a g e n t 生命状态： a c t i v e ：消息正常传送。 i n i t i a t e d 用a i t i n g s u s p e n d e d ：消息传输服务或者缓存消息，直 到a g e n t 返回到活动状态；或者传送这个消息到新的地址( 如果其他的 地址被设置的话) 。 t r a n s i t ：消息传输服务缓存消息，直到a g e n t 返回到活动状态( 在 原来的a g e n t 平台上m o v e 已经失效了；或者a g e n t 在其他的眶e n t 平 台上已经成功被激活了) ；或者传送到其他的地址( 如果其他的地址被 设置的话) 。 只有移动( m o v e ) a g e n t 可以转变到t r a n s i t 状态。这样使保证一 个静态的a g e n t 在被唤醒以后可以做任何被赋予的责任。 u n k n o w n ：消息传输服务或者缓存消息或者拒绝接受，视制