基于MAS的“货到人”物流拣选系统体系结构的构建

王恒喆

【摘要】“货到人”物流拣选系统是一个比较复杂的系统，本文采用混合式多智能体体系结构与协商机制来设计“货到人”物流拣选系统，结合慎思型智能体与反应型智能体的优点，利用混合式分层设计，按照功能把物流拣选系统划分成一些基本模块，将每个功能模块抽象成子MAS或者Agent。

【关键词】货到人拣选系统 MAS

我国的电子商务行业发展迅速，面临大量的物流拣选任务，最近几年新兴了“货到人”物流拣选模式，该模式解决了大量的人工，拣选时间长效率低，而且容易出现差错，由于订单处理错误造成的退换货操作麻烦等问题。引进MAS技术对物流仓储拣选作业问题进行研究，以面向复杂动态环境的物流拣选作业为目标，借鉴MAS技术的概念与机理，利用MAS架构的系统建模方法，构建基于MAS的“货到人”物流拣选作业系统模型并仿真，可以为企业减少运行成本，为决策人员提供有力的证据。由于“货到人”物流拣选系统是一个很复杂的系统，本文主要利用MAS的结构特点与协商机制，构建了一种分层的基于MAS自守‘货到人”物流拣选体系架构。

一、基于MAS分层体系的构建

建立MAS合理的协商机制是系统模块间交互与通信的基础，是研究人员在多智能体领域的研究重点。从目前研究情况来看，主要分为慎思型协商机制、反应型协商机制和混合型协商机制。

慎思型智能体具有较高的智能性，重视规划与推理，但在反应能力上有所缺失。反应型智能体具有快速的对外部刺激的反应能力，这种基于行为主义虽然具有很强的“执行力”，但是智能程度低，不能支撑起复杂的地系统。而混合型智能体综合了上述两者的优点，既能很好的规划与决策，又能实时交互通信，具有很强的实用性。

因为“货到人物流拣选系统是一个比较复杂的系统，本文采用混合式多智能体体系结构与协商机制来设计“货到人物流拣选系统，结合慎思型智能体与反应型智能体的优点，我们可以采用多智能体系统（MAS）来构建整个物流拣选系统，MAS可以由不同A-gent组成，也可以由其他子MAS和一些不同的Agent组成，具体的思路是：利用混合式分层设计，按照功能把物流拣选系统划分成一些基本模块，将每个功能模块抽象成子MAS或者Agent。

整个系统宏观上围绕“感知—决策—行动—结果—感知“这样一种方式进行工作，整个系统在处理问题时连同环境是处在一个回路之中，按照功能划分，可以将“货到人”物流拣选系统划分为AGV Agent，拣选台Agent、货架Agent、补货台Agent、通信Agent、不同的管理Agent等几个部分，为了让整个拣选系统合理科学的完成作业，这就需要不同Agent之间的互相合作，在数据与控制上形成回路。在这里需要注意的是，在“货到人”物流拣选系统中，AGV小车、拣货台、补货台的数量都不只一个，是群体的概念，每一个AGV小车、货架、拣选台、补货台都被抽象成有感觉、决策、动作以及交互的能力的智能体，且这些能力又可以被抽象成功能子A-gent，同样的，功能子Agent又可以根据系统或者模块的需要将该子Agent在分为一些下一级的子Agent，依此类推，构建分层级的基于“货到人”物流拣选系统的多智能体网络布局，分层级的网络结构如图1所示。

图1给出了多智能体系统的分层结构图，这是一种类似分层树型结构，每一层级的各节点采取并行的工作方式，具有相同节点的Agent采取的分布式模式分布在相同的层级里面，由不同节点连接的Agent之间不进行交互与控制。

二、基于功能模块的Agent抽象

在多智能体系统的分层结构里，我们假定每一层级的Agent具有相同的属性与定位。现在我们将“货到人物流拣选系统应用在该结构中，并按功能将其模块化。第一级为整个系统的树根，是整个系统的管理枢纽，对第二级的Agent采取集中控制的策略。第二级主要分布一些“货到人”物流拣选系统中的管理模块，并将他们抽象为AGV控制Agent、拣选台管理Agent、补货台管理Agent、货架管理Agent、这些管理Agent分别集中管理属于自己的AGV机器人、拣选台、补货台、货架，并且将AGV机器人Agent、拣选台Agent、补货台Agent、货架Agent放在该分层结构的第三级里面。第四级是基于第三级中AGV机器人Agent、拣选台Agent、补货台Agent和货架Agent所对应的分布式功能模块，且它们只服务于自己上一级且具有相同节点的Agent。这时就可以抽象地将整個“货到人”物流拣选系统按功能抽象成若干个具有不同属性的多智能体系统，如由AGV控制Agent控制的多智能多机器人系统，由拣选台管理Agent管理的多智能体拣选台群体系统，由补货台管理Agent管理的多智能体补货台群体系统，由货架管理Agent管理的多智能体货架群体系统。

三、结语

把MAS的思想应用到物流仓储拣选的决策中，一方面可以满足仓储拣选作业对服务客户个性化需求的快速响应；另一方面新技术的应用可以使物流仓储的拣选作业过程中各部分资源得到有效整合、减少各环节的浪费，从而达到节约成本和提高服务质量的目标。

参考文献：

[1]袁明虎.基于Multi-Agent的电动汽车充电管理研究及仿真软件开发[D].成都：电子科技大学，2014.

[2]贺超，宋学锋，冯春花.基于多Agent的闭环供应链回收竞争模型[J].系统管理学报，2015.