發(fā)布時間：2018-05-18 11:51

  本文選題：層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò) + 應(yīng)急物資調(diào)運　； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著國內(nèi)外各類突發(fā)事件的頻繁發(fā)生,應(yīng)急響應(yīng)決策越來越受到各國政府和研究機(jī)構(gòu)的廣泛重視。應(yīng)急物資調(diào)運因其關(guān)乎應(yīng)急救援工作的順利進(jìn)行和災(zāi)區(qū)人民的生命安全保障,是突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)決策過程中的必須加以考慮的重要環(huán)節(jié)。由于突發(fā)事件應(yīng)急物資調(diào)運問題的突發(fā)性、時間緊迫性非常規(guī)性、復(fù)雜性和不確定性,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化方法難以滿足其決策要求。層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Hierarchical Task Network,HTN)規(guī)劃是一種被廣泛應(yīng)用的智能規(guī)劃方法,按照任務(wù)遞歸分解的方式進(jìn)行規(guī)劃推理,能夠有效利用應(yīng)急領(lǐng)域知識和應(yīng)急態(tài)勢信息快速生成合理的規(guī)劃方案,對突發(fā)事件應(yīng)急物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃有很強的適用性。本文首先在研究HTN規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合應(yīng)急物資調(diào)運問題的特點,設(shè)計了根據(jù)應(yīng)急態(tài)勢信息的結(jié)構(gòu)化存儲并自動生成HTN規(guī)劃器規(guī)劃問題文件的方法。針對應(yīng)急領(lǐng)域知識難以結(jié)構(gòu)化表達(dá)的問題,設(shè)計了規(guī)范化描述和儲存應(yīng)急領(lǐng)域知識的編碼方法,并研究了將其轉(zhuǎn)換成規(guī)劃領(lǐng)域知識并生成HTN規(guī)劃領(lǐng)域知識文件的方法�；诖�,實現(xiàn)了HTN規(guī)劃器動態(tài)編譯加載規(guī)劃問題文件與規(guī)劃領(lǐng)域知識文件,自動規(guī)劃生成應(yīng)急物資調(diào)運方案。第二,針對應(yīng)急物資調(diào)運問題中的應(yīng)急路網(wǎng)狀態(tài)的不確定性,設(shè)計了對這種不確定性的數(shù)學(xué)表示方法,并提出了一種基于行駛時間與完成概率的不確定條件下應(yīng)急路徑的選擇方法,來改進(jìn)應(yīng)急物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃。同時,針對應(yīng)急響應(yīng)過程中由于應(yīng)急態(tài)勢的動態(tài)變化使得方案執(zhí)行過程發(fā)生異常的情況,設(shè)計了面向HTN規(guī)劃器的基于執(zhí)行監(jiān)測的自動調(diào)整規(guī)劃方案方法。第三,設(shè)計并實現(xiàn)了應(yīng)急物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng),并與清華大學(xué)開發(fā)的城市區(qū)域緊急疏散仿真系統(tǒng)完成了集成。本文圍繞應(yīng)急物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃的具體特征和HTN規(guī)劃的優(yōu)勢與不足,展開對基于HTN的物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的研究。其根本目的在于利用HTN規(guī)劃方法實現(xiàn)了計算機(jī)自動根據(jù)應(yīng)急態(tài)勢信息與應(yīng)急領(lǐng)域知識規(guī)劃生成科學(xué)合理的應(yīng)急行動方案,是HTN規(guī)劃方法實際運用的新嘗試,為解決急物資調(diào)運任務(wù)規(guī)劃問題提供了新思路,提高了HTN規(guī)劃方法在應(yīng)急領(lǐng)域的適用性。
[Abstract]:In recent years, with the frequent occurrence of all kinds of emergencies at home and abroad, emergency response decision-making has been paid more and more attention by governments and research institutions. The dispatch of emergency materials is an important link in the decision-making process of emergency response because it is related to the smooth progress of emergency rescue work and the safety and security of the people in the disaster area. Because of the sudden and unconventional time urgency, complexity and uncertainty, the traditional mathematical modeling and optimization methods are difficult to meet the decision requirements. Hierarchical Task Network (HTN) planning is a widely used intelligent planning method. It can make use of emergency domain knowledge and emergency situation information to quickly generate rational planning scheme. It has strong applicability for emergency material transfer and transportation task planning. Based on the study of the HTN planning method and the characteristics of the emergency material transfer problem, this paper designs a method of storing the emergency situation information and automatically generating the planning problem file of the HTN planner. In order to solve the problem that emergency domain knowledge is difficult to express structurally, a coding method for describing and storing emergency domain knowledge is designed, and the method of converting it into planning domain knowledge and generating HTN domain knowledge file is studied. Based on this, the HTN planner dynamically compiles and loads the planning problem file and the planning domain knowledge file, and generates the emergency material dispatching scheme automatically. Secondly, aiming at the uncertainty of the emergency road network in the emergency material transportation problem, the mathematical expression method of this uncertainty is designed. An emergency path selection method based on the uncertainty of travel time and completion probability is proposed to improve the task planning of emergency material dispatching. At the same time, in order to solve the problem that the dynamic change of emergency situation makes the program execution abnormal, an automatic adjusting planning method based on execution monitoring for HTN planner is designed. Thirdly, the task planning system of emergency material dispatching is designed and implemented, and the system is integrated with the emergency evacuation simulation system developed by Tsinghua University. This paper focuses on the specific characteristics of emergency material dispatch task planning and the advantages and disadvantages of HTN planning. The research on the material dispatch task planning system based on HTN is carried out in this paper. Its fundamental purpose is to make use of HTN planning method to automatically generate scientific and reasonable emergency action plan according to emergency situation information and knowledge planning in emergency field. It is a new attempt of practical application of HTN planning method. It provides a new way to solve the problem of the task planning of urgent material transfer and transportation, and improves the applicability of HTN planning method in the emergency field.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：D035;U116

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本文編號：1905729