纳米体育纳米体育高速公路施工机群的智能动态调度方法研究 【摘 要】 阐述了公路施工机群调度系统的发展， 分析了 高速公路施工机群动态调度的智能结构， 针对施工机群动态调度系统当中每个智能体的信息流以及指令流展开了设计。 【关键词】 公路施工机群配置； 智能动态调度 对于目前高速公路施工中存在的施工机群配置不合理、 人工调度策略有太强的主观性和多种不同消耗大等弊端， 基于多智能主体系统的理论以及技术， 总体运用了 决策支撑系统技术、 专家系统技术、 数据库技术， 建立了面向公路施工机群的分布式智能决策调度支撑系统， 这个系统能够提供更科学...

　　高速公路施工机群的智能动态调度方法研究 【摘 要】 阐述了公路施工机群调度系统的发展， 分析了 高速公路施工机群动态调度的智能结构， 针对施工机群动态调度系统当中每个智能体的信息流以及指令流展开了设计。 【关键词】 公路施工机群配置； 智能动态调度 对于目前高速公路施工中存在的施工机群配置不合理、 人工调度策略有太强的主观性和多种不同消耗大等弊端， 基于多智能主体系统的理论以及技术， 总体运用了 决策支撑系统技术、 专家系统技术、 数据库技术， 建立了面向公路施工机群的分布式智能决策调度支撑系统， 这个系统能够提供更科学、 更加规范、 更有效的调度决策计划， 且对于机群施工调度的自动化以及智能化非常有帮助。 1 公路施工机群调度系统的发展 欧美有些先进国家的工程机械公司己在新型的装载机、 平地机、 挖掘机、 摊铺机、 压路机上装上了 远程无线通讯系统、 全球卫星定位系统 （GPS）及车载计算机设备， 把机械的工作参数、 工作进程诸如此类的信息经过无线通讯系统展开监控和管理， 获得了 比较好的成果。 比较典型的就是世界最大工程机械制造商 CATE 即 ILIAR（卡特匹勒） 公司的采矿铲土运输机群动态管理系统， 它通过机载系统和管理中心系统构成， 聚集成了 GPS 定位单元、 实时机器状态表示和高速无线通信单元、 施工现场动态物流管理单元。 在工程机械工作过程当中， 机载系统经过无线电接收总体无线网络中 的铲土运输数据、 工程数据或者现场规划数据。 机群动态管理系统关键运用信息技术、 通讯技术等新技术， 知识施工机械和施工环境相互协调、 施工机械机型和施工任务相互一致， 以达到构成安全、 舒适、 高效的施工管理系统。 其重心就是动态机群物流管理， 它是借用传统的车间调度算法， 采取了 运筹学、 控制论、 动态规划等方式，对施工过程当中物料流以及施工机械进行聚集式管理以及调度， 使得施工时间减少， 用以提升施工资源的利用。 2 高速公路施工机群动态调度的智能结构 2. 1 沥青混凝土路面施工生产链 我国高速公路施工企业在沥青混凝土路面施工过程是经过对装载机、沥青混合料搅拌设备、 自动卸载汽车、 沥青路面摊铺机、 压路机等机械化施工机群的调度以及施工质量的控制， 令机群在物料流持续、 平均的条件下调适工作， 完成高速公路路面的基本生产过程。 其生产链如图 1。 图 1 路面施工生产链 2. 2 高速公路施工机群智能控制体系 高速公路路面施工机群的施工过程智能控制是基于单机智能化的， 采取多 Agent 技术解决施工过程中有着很多的问题， 进而力求机群资源的最优配备、 最优工作效率以及最高的工程质量。 沥青混凝土路面施工机群的智能化控制使用了 基于多 Agent 控制的分布一分层式树状控制体系。 它把施工过程分成了若干个智能控制主体， 各个智能控制主体下分布有智能化施工机械以及施工质量检测单元， 因此而形成了高等级公路施工机群分布分层式树状结构。 在这个构造当中， 不一样层次的功能实体意思都不是一样的， 在第一层中央智能控制主体和摊铺智能控制、 压实智能控制以及拌和智能控制间形成一个特别强大的多智能实体， 中央智能控制是第一层的重心， 有最大的权限， 专门负责监督、调试工程现场， 对现场的多种不同信息进行综合， 在物流持续与物料温度满足质量要求的制约下纳米体育， 以最高的施工效率以及资源消耗为目的提供施工对策， 且负责对其展开解释以及分解任务， 且把任务分配给每个智能控制主体。 但摊铺智能控制、 压实智能控制和拌和智能控制主体负责自身的专项工作纳米体育， 有一定的局部权限， 且以制定的协议互相协调访问， 在自己局部专家智能系统的驱使下完成自身指定的工作， 并且经过智能控制主体间的调适与合作一起完成总体施工任务。 进而形成了基于多智能控制主体的以物流以及质量控制为重心的机群施工过程智能化控制系统。 如图 2 所示： 图 2 高速公路施工机群智能动态调度体系 3 高速公路施工机群的智能动态调度 3. 1 机群动态调度系统 调度问题有着下面三方面的情形之一： （1） 在有一系列任务必须被完成的时候。 （2） 在一个任务能够被分解为多个任务的时候。 （3） 在几个任务在不一样的地方， 其必须为所有任务分配对应的资源的时一候。 调度问题本质上是一个次昂对于在繁琐的外界环境当中完成多个任务的控制问题。 高速公路施工过程控制就是一个具有代表性的多任务的繁琐的控制过程。 能够将施工控制系统当作是一个闭环控制系统， 由系统论以及控制论的角度来观察， 总体施工机群的控制系统能够表现为图 4： 图 3 高速公路施工机群闭环控制系统 3. 2 动态调度系统中的信息流与指令流 摊铺调度智能体信息流以及指令流如图 4 所示， 压实调度智能体信息流以及指令流如图 5 所示。 图 4 摊铺调度智能体信息流以及指令流 图 5 压路调度智能体信息流以及指令流 4 结束语 （1） 在对高速公路施工过程分析的基础之上， 建立了 施工机群动态调度的多 Agent 体系构造且设计了各层智能体（中央调度智能体、 协调控制智能体、 功能智能体） 的结构。 （2） 指出了 调度问题本质上是一个对于在繁琐的外界环境当中完成不同任务的控制问题， 公路施工过程控制就是一个具有代表性的多任务的繁琐的控制过程。 （3） 针对高速公路施工机群动态调度系统当中每个智能体的信息流以及指令流展开了设计。 参考文献： [1] 冯忠绪. 机群智能化工程机械[J]. 微机应用与智能化 2008 [2] 史忠植. 智能主体及应用[M]. 科学出版社， 2008 [3] 杨酮， 翟永顺， 刘大有. Agent： 特性与分类[J]. 计算机学报， 2009