基于BDI模型的Agent在航班时隙分配问题研究

《基于BDI模型的Agent在航班时隙分配问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第44卷第6期2014年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．44No．6No、．2014基于BDI模型的Agent在航班时隙分配问题研究徐肖豪，郭晓明，李善梅(中国民航大学空中交通管理学院，天津300300)摘要：随着民航运输的快速发展，时隙资源日益紧缺，为了保证航班的正常飞机，提出了基于BDI(Beliefs-Desires—Intentions)Agent分布式时隙优化模型，并对厦门机场某一时间段内的时隙分配进行验证，结果表明，模型可以大大减少航

2、班的延误损失，具有较强的实际应用性。关键词：空中交通；智能体；时隙分配；BDI模型中图分类号：V355文献标识码：A文章编号：1671—654X(2014)06—0001·03ResearchonTheflightSlotAllocationBasedonAgentofBDIModelXUXiao—hao，GUOXiao-ming，LIshan—mei(CollegeofAirl"raff配Management，CivilAviationUniversityofChina，Tianfin300300

3、，China)Abstract：Withtherapiddevelopmentofcivilaviation，slotresourcesbecomemoreandmorelack，inor-dertoensurenormalflight，ThispaperpresentsadistributedslotoptimizationmodelofBDIAgent，AndverifytheslotallocationmodelthroughaperiodtimeofXiamenairport，Theresu

4、ltsshowedthat．Thismodelcangreatlyredueetheflightdelaylossandpracticalapplication．Keywords：airtraffic；agent；slotallocation；BDImodel引言随着航空运输业需求的迅猛增长，在繁忙机场，时隙资源有限与交通流量快速增长的矛盾13益突出，导致航班延误与拥堵问题越来越严重，造成了大量的经济损失和不良的社会影响，同时伴随着很大的安全隐患。针对此问题，国内外学者纷纷展开研究，方法层出不穷¨一

5、J。然而这些方法在一定程度上提高了运行效率，但却没有发挥各主体的自主性，时隙资源仍由流量管理部门实施集权式管理，统一分配，未能考虑到航空公司的利益，因而这种分配结果往往不能满足航空公司的需求，很难应用到实际中。二十世纪初，美国国家航空航天局(NASA)提出了协同决策(CDM)的概念，时隙的分配方式应从集权式逐渐向分布式发展，并由此而产生了RBS(Ration—by—Schedule)和Compression算法，应用于初始分配和再次分配(或交换)这两个阶段，取得了较好的应用效果¨J，使得分布式时隙分

6、配成为未来发展的趋势。但由于Compression是一个集中、静态的、周期性压缩程序，其有效陛和可行陛受到了影响，存在一定的局限性。协同决策的根本目标是在追求个体自身利益的基础上，实现群体目标。近年来，国外学者提出了一些优化方法。2006年，Vossen等提出了以航空公司为主导的时隙交换分配方式∞一7J，提出航空公司之间可以通过交换时隙来满足自身航班的运行特性，但模型只考虑了航班重要程度这一特性，模型中航班之间是相互孤立的，航班之间未能建立互利协作关系。而时隙交换实质上是一种资源协调分配问题，属于自

7、私理性个体间的分布式协作问题，具有高度的分布性、动态性和不确定性。智能体Agent具有高度的自治性，能动态地随环境而变化，Agent之间通过消息(Message)机制进行信息传输，在分布式系统中应用较广，鉴于多智能系统(MAS)在求解分布式动态协作问题上所具有的优势，比较适用于时隙交换问题的研究。本文提出了一种基于BDI推理模型的多Agent协商算法来解决时隙分配问题。1时隙分配问题及模型建立1．1时隙时隙(slot)是某个机场某段时间内提供给航班的可用预定起飞或降落时间。机场在某个时间段时隙数收稿

8、日期：2014一09—22修订日期：2014—11—10基金项目：国家自然科学基金项目资助(61039001)；中央高校基本科研业务费项目资助(SY一1429，31220141)036)；中国民航科技基金项目资助(MHRD201215)作者简介：徐肖豪(1949一)，男，浙江金华人，教授，博士生导师，主要研究领域为空中交通管理。航空计算技术第44卷第6期量的多少取决于机场跑道数量、跑道能见度、天气状况以及终端区容量等条件。时隙分配的核心问题是如何有效地分配时隙资源，从