基于Agent的油料调拨运输技术简介

文/刘晓东 周庆忠

探讨与研究

基于Agent的油料调拨运输技术简介

文/刘晓东 周庆忠

多Agent技术是近年来得到飞速发展的分布式人工智能技术。多Agent技术在油料保障调运问题域中应用的目的是，将油料保障运输调度、任务分配等工作自动化，以便协助油料保障决策者获取所需的油料保障信息，快速、高质量地生成油料保障调运计划，确保计划的准确性、可行性和最优化。

多Agent技术；MASST架构；油料保障服务查找

多Agent技术、合同网法等是油料保障调运研究的技术基础。将多Agent技术应用油料保障业务建模，构建多Agent保障服务工具（Multi-Agent Support Services Tool， MASST）。对合同网协议（Contract Net Protocol， CNP）和扩展合同网协议 （Extended Contract Net Protocol， ECNP） 协商模型在油料保障任务分配中的应用进行分析，可为基于Agent的油料保障调运模型的研究提供思路。

1.多Agent技术

多Agent技术是近年来得到飞速发展的分布式人工智能技术。多Agent技术在油料保障调运问题域中应用的目的是，将油料保障运输调度、任务分配等工作自动化，以便协助油料保障决策者获取所需的油料保障信息，快速、高质量地生成油料保障调运计划，确保计划的准确性、可行性和最优化。

使用Agent技术对油料保障组织和业务过程、油料保障专业知识建模，实现其保障服务功能，如分析、计算、调度、油料资源分配、信息提供和整理、检查油料保障计划是否满足约束条件，支持油料保障联盟内部组织（军队保障单位）与外部组织（地方单位）的油料保障调运工作。由于油料保障联盟的分布性和开放性，允许外部组织开发自己的Agent，作为组件插入到多Agent保障服务工具MASST中。

2. 多Agent保障服务工具

BDI型 Agent是有信念（Belief）、愿望（Desire）和意图 （Intention）的智能型Agent。在油料保障问题域中，信念、愿望、意图分别对应于油料勤务的知识、油料保障任务和为实现任务而想执行的行动。使用基于BDI的Agent编程语言ATTITUDE，构建多Agent保障服务工具MASST，嵌入Agent自治性、主动性、反应性和社交性等特征。

（1） MASST架构

MASST架构包含用户人机交互界面（User Interfaces， UI）和Agent，被连接到一个网络，允许分布式用户（人员Agent）和软件Agent进行通信。有两种类型的Agent：油料保障组织实体（Organisational Entity， OE）Agent和信息采集（Information Gathering， IG）Agent。

OE Agent表示和模拟油料保障业务流程、专业知识、与其相关的保障组织或油料保障部队分队（force element，FE）的相互作用。他们可能具有与其相关联的油料保障资源，例如，他们所分配的油料及资产（如油料运输资产、油料装备、人员等），以便实现其要求的油料保障目标。OE Agent访问油料保障组织的数据库或系统，向Agent提供执行特定油料保障业务所需信息，例如油料保障组织资源的状况（如地理位置和可用性）、保障成本信息。 IG Agent访问和分析来自其相关信息源的信息，向其他Agent提供他们所需的信息。

油料保障决策者通过人机交互界面UI与多Agent保障服务工具MASST进行交互。他们可能会提出疑问，例如，油料保障所需的信息、要部署的部队油料保障分队、要求部署的目的地和期限。人机交互界面UI本身是一个Agent，它与各种Agent协作，也可以与具有所需信息或服务的Agent交互，通过UI所连接的人员Agent进行协作，以便满足用户查询要求，呈现信息或计划给用户。可有许多地域分布式或便携式的用户界面UIs，供其访问油料保障网络。

（2） MASST Agent

多Agent保障服务工具MASST主要包含以下Agent：

① 油料保障组织实体Agent OE

OE Agent可扮演多个角色，这取决于它是否提供或获取油料保障服务，它正在提供哪些服务。有以下主要角色：

a. 供应Agent（Supply Agent ，SA）。

该类Agent提供油料资源供应。收集各节点的服务请求，按时间和日期、服务种类、紧急程度和成本要求等进行排序，并将这些信息提供给规划Agent。

b. 运输Agent（Transport Agent，TA）

TA_Agent提供油料资源运输服务。获取油料运输计划后，根据交通运输环境，自主地执行运输计划，反馈运输计划的执行情况给相关Agent。

c. 决策者Agent（Decision maker Agent ， DMA）

这类Agent从供应Agent SA和运输Agent TA获取油料供应和运输服务，执行他们所需的特定油料保障业务（或目标）。DMA包含管理如何利用油料资源的流程和专业知识，以便执行其特定行动。

d. 保障单位Agent（Unit Agent，UA）

UA_Agent接受决策者DMA_Agent派发的油料保障任务。同时还起到保障单位一级管理决策者DMA_Agent的作用。

e. 部队油料管理人员Agent（Forces Manager Agent， FMA）

FMA_Agent承担行动部队油料管理人员职责，起到行动部队一级油料保障决策者DMA的作用。执行对其部队所部署的油料保障计划任务，负责油料补给管理工作，保证军事行动开展，及时反馈行动部队所需要的油料数量等。

② 信息采集Agent IG

IG Agent与各种信息源相连接，如信息源包括油料仓库、加油站、管线运输泵站场所、运输油料的铁路和公路场站、油料水路运输港口、航空运输机场、交通道路管理局、气象站等，由其他相关Agent收集油料保障所需信息。IG Agent可以对信息进行单独或整体分析，向其他Agent提供他们所需要的信息。

在MASST中，IG Agent的类型是根据油料保障区域、油料保障角色来划分的。每个区域具有多个IG Agent的集合，每个Agent起到提供有关该油料保障区域特定类型信息的作用。例如，假设油料保障管辖范围R*由n个地区Li （ i=1，2，..，n）组成，则存在许多与地区Li相关的Agent，这些地区级别的IG Agent具有以下作用：

a.基础设施IG Agent （Infrastructure IG agent ， IIGA），提供有关该地区的油料保障基础设施信息。每个IG Agent提供的信息包括：油料仓库、加油站、输油管线、火车路和公路站、港口、航空机场等。如需要提供跨越地区油料保障信息，或关于所需较大区域的抽象信息。

b. 天气IG Agent （Weather IG agent ， WIGA），提供该地区的天气和气候信息。

c. 地理IG Agent （Geography IG agent ， GIGA ），提供该地区关于地形、道路、水路、桥梁、遂道、城镇乡村之间距离等信息。

（3） Agent目标与响应

在MALT中，在Agent之间（包括人机交互界面UI之间）所发送的、请求其它Agent协助完成的目标，具有以下形式：

＜function， what， who， where，when， how＞ （1）

① function—要执行的特定油料保障“业务”服务。例如：发布油料保障信息（或通告）、部署油料保障力量、运输油料，维护与修复油料装备、储存油料、维持油料储备水平、库存控制与管理、油料供应和油料保障基础设施建设等。

② what —油料保障资源、保障资产、实施保障的对象，它们与所需完成的油料保障服务、信息目标和信息类型相关联。

③ who—将要执行特定保障服务的Agent或Agent群体。在这一情形下，能够执行特定保障服务的任何Agent（即油料保障组织）均可能对执行该保障服务出力做贡献。所选择的Agent必须符合行动和what参数要求。这些组织Agent包括：油料保障部队分队、工程施工单位（军方或地方）、油料供应商和油料运输机构等。

④ where—关于油料保障服务的空间信息。

⑤ when—关于将要执行油料保障服务的时间信息。

⑥ how—用于以下情形：

a. 允许Agent或用户控制由多Agent保障服务工具MASST返回结果的条件清单，给予他们对MASST较大控制权和灵活性。

b. 输入Agent执行保障服务所需信息。

c. 提供响应信息，例如执行油料保障服务来实现所发送保障目标的成本代价或信息。

（4） 油料保障服务查找

为了理解Agent所发送目标和响应的用语，Agent需要一个本体，该本体是对用语和他们之间关系的描述，用本体来实现油料保障服务查找。Agent向系统里的所有Agent发送（或发布）油料保障目标请求，需要大量交互信息量。Agent可使用服务查询或特定所需服务牵线搭桥机制，提供能够提供该保障服务的Agent清单。因此，对于一个特定油料保障目标，通过一个Agent只传达给那些可能能执行的该保障目标的Agent这种方式，来使用油料保障服务查找。为了充实服务查找功能，进入系统的Agent的服务，可以用服务查询服务器注册其服务。他们尽可能多或尽可能少地提供关于他们愿望的油料保障服务细节，这取决于他们愿意释放什么样的信息。所提供油料保障服务的信息，比能提供的油料保障服务信息多，可能会降低获得不匹配油料保障目标请求的机会，从而降低了毫无价值的交互信息量。因此，采用Agent将特定油料保障目标只传达给那些可能执行该目标的Agent，来进行油料保障服务的查找。为了充实服务查找功能，进入系统的Agent提供服务，可以用服务查询服务器注册其服务。

（作者单位：后勤工程学院）