39、上海基于多智能体的按需巴士仿真研究

上海基于多智能体的按需巴士仿真研究

1. 按需巴士系统问题描述

按需巴士系统面临一个和其他路由问题相关的复杂问题，与“拨号乘车问题”更为接近。该问题可表述为：服务器（巴士）在度量空间中行驶以服务乘车请求，每个请求由度量空间中的两个点 R(s, d, tw) 表示，s 为乘车起点，d 为乘车终点，tw 为乘车时间窗口，可定义为开始时间或到达时间。这是一个结合了路由和调度的问题，涉及任务优先级关系和时间窗口约束。

在按需巴士系统里，客户的出发地事先未知且需及时服务，因此问题在于为服务器动态设计通过度量空间的路线，以满足所有乘车请求并达到某种最优标准，如最小化巴士数量、行驶距离、客户晚点等。该问题存在多种变体，如客户必须被服务的时间窗口、多个站点等。

考虑到上述复杂情况，我们期望设计并灵活实现一个仿真系统。在设计过程中，不仅计算机专业人员，公交系统运营领域的专家和利益相关者都应参与。同时，作为按需巴士系统的用户，人们对服务的体验和需求也需仔细考量。我们需要一个为不同角色设计仿真的平台，以及一种简单的系统实现方式，所以智能体与用户交互的能力是必要要求之一。为统一智能体间和人机交互，我们引入了 Q 语言。

2. 交互设计语言：Q

一些智能体间协议描述语言，如 KQML 和 AgenTalk，常基于智能体内部机制的计算模型来规范智能体的各种动作。显然，基于严格计算模型的智能体需由计算机专家设计和开发。为构建更接近现实的模型，设计过程中引入了参与式方法，即参与者共同分享理解并构建计算模型来模拟研究现象。因此，有必要设计一种新的智能体交互描述语言，使非计算机专业的应用设计师（如销售经理和消费者）能编写描述和建模智能体行为的场景，从而轻松建立和修改实用的