鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援智能決策關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援工作采用基于應(yīng)急預(yù)案的應(yīng)急響應(yīng)模式,而實(shí)際上突發(fā)事件很少能夠和預(yù)先設(shè)計(jì)的情境相一致,因此研究更加有效的應(yīng)急決策方法是保證鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援順利開(kāi)展的一項(xiàng)重要工作。本文采用實(shí)證調(diào)查分析、理論研究與系統(tǒng)建模、仿真計(jì)算、應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)相結(jié)合的方法,以鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援智能決策為研究對(duì)象,探索構(gòu)建鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援分布式群決策方法、體系及其決策支持系統(tǒng),并對(duì)鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援智能決策關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究,提出了鐵路突

2、發(fā)事件應(yīng)急救援的分布式多階段動(dòng)態(tài)群體決策模型以及基于案例推理的個(gè)體決策方法,對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究,并通過(guò)科研項(xiàng)目的研發(fā)應(yīng)用驗(yàn)證了方法的先進(jìn)性與可用性。
　　論文完成的主要工作有:
　　(1)對(duì)鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援群體決策方法及支持系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行了研究
　　在分析基于應(yīng)急預(yù)案決策模式的局限性的基礎(chǔ)上,確定鐵路突發(fā)事件的應(yīng)急救援決策實(shí)際上是以經(jīng)驗(yàn)為主的經(jīng)驗(yàn)加規(guī)則的決策模式,在決策實(shí)現(xiàn)上是以鐵路應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組為決策群體的分布

3、式多階段動(dòng)態(tài)群決策系統(tǒng),決策模式具有分布式、多階段、動(dòng)態(tài)、多Agent、群決策等特點(diǎn),對(duì)群體中的個(gè)體決策采取基于案例推理的決策方法,提出了我國(guó)鐵路應(yīng)急救援決策體系以及鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援群決策支持系統(tǒng)的整體框架。
　　(2)對(duì)參與鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援的個(gè)體專(zhuān)家的決策方法進(jìn)行了研究。
　　鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策的個(gè)體在決策過(guò)程中采用基于案例與基于規(guī)則相結(jié)合的決策方法,基于案例推理技術(shù)包括案例表示、案例檢索、案例重用、案例調(diào)整

4、、案例學(xué)習(xí)和案例庫(kù)維護(hù)。
　　(3)對(duì)鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援分布式多階段動(dòng)態(tài)群決策系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式群決策模型是實(shí)現(xiàn)群體決策推理的關(guān)鍵。論文提出了基于任務(wù)的
　　鐵路突發(fā)事件多Agent群決策模型,根據(jù)鐵路救援專(zhuān)業(yè)(任務(wù))的不同分為機(jī)務(wù)決策、工務(wù)決策、電務(wù)決策等,采用Agent機(jī)制進(jìn)行決策,各決策專(zhuān)家群分別生成各自的群決策方案。
　　針對(duì)多Agent決策方案之間可能存在決策沖突,通過(guò)多Agent協(xié)調(diào)

5、策略對(duì)資源、目標(biāo)進(jìn)行合理安排,調(diào)整各自的行為,最大程度的實(shí)現(xiàn)各自的目標(biāo)或者系統(tǒng)的目標(biāo)。論文提出了基于優(yōu)化權(quán)值最優(yōu)策略的多階段群體協(xié)調(diào)策略模型,通過(guò)多Agent協(xié)調(diào),形成決策聚類(lèi),最后形成群體滿(mǎn)意決策方案,生成決策報(bào)告,用來(lái)指導(dǎo)突發(fā)事件的應(yīng)急救援。
　　鑒于鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策方案評(píng)價(jià)體系的層級(jí)性、定性定量結(jié)合性、多專(zhuān)家決策性、指標(biāo)灰性等特點(diǎn),對(duì)于群體決策方案在實(shí)施中的效果評(píng)估問(wèn)題,論文提出了應(yīng)用群體灰色層次分析法(GGAHP)

6、對(duì)決策方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　(4)對(duì)鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)構(gòu)架關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)的研究是鐵路突發(fā)事件智能決策關(guān)鍵技術(shù)研究方面的一個(gè)重要問(wèn)題。論文根據(jù)群體決策系統(tǒng)模型以及鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援實(shí)際,構(gòu)建了決策支持系統(tǒng)的平臺(tái)體系構(gòu)架,系統(tǒng)平臺(tái)web應(yīng)用采用輕量級(jí)J2EE框架SSH,并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能模塊,最后以“鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)”為原型,進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),并在成都鐵路局

7、和烏魯木齊鐵路局進(jìn)行安裝應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了智能決策指揮功能。最后探討了分布式多階段動(dòng)態(tài)群體決策方法在“區(qū)域鐵路物流服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目中的應(yīng)用。
　　本論文完成的創(chuàng)新性工作有:
　　(1)通過(guò)較為全面的文獻(xiàn)檢索與實(shí)證調(diào)查,提出了基于案例推理基礎(chǔ)之上的分布式多階段動(dòng)態(tài)群決策為主的鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策方法體系及決策支持系統(tǒng)構(gòu)架、基于任務(wù)的鐵路突發(fā)事件多Agent群決策模型、基于優(yōu)化權(quán)值最優(yōu)策略的多階段群體協(xié)調(diào)策略、基于群體灰色

8、層次分析法的應(yīng)急救援方案群決策評(píng)價(jià)方法;
　　(2)對(duì)基于案例推理技術(shù)進(jìn)行了深入研究,提出了基于Petri網(wǎng)和XML相結(jié)合的案例表示方法,基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的案例檢索算法、基于CBR與RBR相結(jié)合的案例調(diào)整模型以及基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合的案例學(xué)習(xí)算法;
　　(3)以鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援決策的技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)方法為基礎(chǔ),研發(fā)了鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援智能群體決策指揮系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了基于WebGIS的救援資源管理、基于

9、CBR的鐵路突發(fā)事件應(yīng)急救援個(gè)體決策、基于分布式多階段的群體決策過(guò)程,通過(guò)在成都鐵路局和烏魯木齊鐵路局的試用,驗(yàn)證了方法的先進(jìn)性與可用性;將分布式多階段群體決策方法應(yīng)用于2012年國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“區(qū)域鐵路物流服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”(課題號(hào):2012BAH20F05),構(gòu)建了以分布式群決策技術(shù)為基礎(chǔ)的區(qū)域性鐵路物流服務(wù)協(xié)同平臺(tái)——烏魯木齊鐵路多元物流服務(wù)平臺(tái),使物流供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)決策與業(yè)務(wù)流程高度融合,實(shí)現(xiàn)商流、信息流、物流、資金流的一體