基于多Agent系統(tǒng)的船舶操縱模擬器Internet集成技術(shù)研究.pdf

1、自20世紀(jì)70年代前后開始起步并用于航海教育的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)培訓(xùn)設(shè)備——船舶操縱模擬器，無論在種類、功能及技術(shù)性能方面目前都處于一個(gè)嶄新的階段，在海員培訓(xùn)和適任評(píng)估中起著重要的作用。 航海是個(gè)國(guó)際性活動(dòng)，同一海域有多個(gè)國(guó)家的船舶在航行并發(fā)生交互行為，對(duì)于不同國(guó)家地區(qū)的船員，他們的做法、技術(shù)水平或航行習(xí)慣有相當(dāng)大的差異，能夠理解對(duì)方的航行意圖對(duì)于駕駛員來說是很重要的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，需要在實(shí)船上長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)積累?？v觀各國(guó)的操縱模擬器訓(xùn)練系

2、統(tǒng)，大都封閉獨(dú)立，受訓(xùn)船員只能與同組學(xué)員進(jìn)行船舶操縱互動(dòng)練習(xí)，這與實(shí)際航行環(huán)境是不符的。 基于以上的考慮，我們從船舶操縱培訓(xùn)的國(guó)際化交互出發(fā)，向世界海事大學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAMU)提出“基于互聯(lián)網(wǎng)的多船舶操縱模擬器集成”項(xiàng)目的研究申請(qǐng)并獲得立項(xiàng)和資金支持。通過該項(xiàng)目的研究，建立基于廣域網(wǎng)絡(luò)的多操縱模擬器集成系統(tǒng)，將世界各地孤立的船舶操縱模擬器集成起來，通過網(wǎng)絡(luò)的通信來實(shí)現(xiàn)相互之間的交互。 本文結(jié)合了Agent/多Agent系統(tǒng)

3、技術(shù)，利用JADE開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)并基本實(shí)現(xiàn)了基于多Agent系統(tǒng)的多船舶操縱模擬器集成原型系統(tǒng)。主要完成的工作有： (1)描述了集成系統(tǒng)的服務(wù)和約束，對(duì)本文要實(shí)現(xiàn)的集成系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析。針對(duì)系統(tǒng)需求，較詳細(xì)的比較了目前可以采用的技術(shù)，對(duì)于基于互聯(lián)網(wǎng)的船舶操縱模擬器集成系統(tǒng)所適用的技術(shù)路線進(jìn)行了論證。 (2)基于航海操作的特性以及模擬器間交互信息的需要，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多Agent系統(tǒng)中的本體庫(kù)，該庫(kù)中包含了交互信息所用

4、到的船舶、船舶操縱模擬器、虛擬海域等各種對(duì)象數(shù)據(jù)的定義，保證了在整個(gè)集成系統(tǒng)平臺(tái)上的知識(shí)共享。 (3)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，構(gòu)建了該MAS中基本的Agent類型，主要有SHSAgent、FacilitatorAgent、VHFAgent等，對(duì)它們之間的交互行為進(jìn)行了詳細(xì)的定義和設(shè)計(jì)，以及在本體的基礎(chǔ)上定義了Agent間交互的數(shù)據(jù)格式。 (4)定義和實(shí)現(xiàn)了模擬器端Agent與船舶操縱模擬器的接口，通過該接口實(shí)現(xiàn)模擬器端Age

5、nt與操縱模擬器之間的數(shù)據(jù)交換。開發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單模擬SHS系統(tǒng)，以此來代替真實(shí)模擬器來進(jìn)行程序調(diào)試和軟件測(cè)試，同時(shí)可整合到集成系統(tǒng)中做為系統(tǒng)管理者可見的交互場(chǎng)景二維界面。 (5)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)Agent之間的Internet通訊，并對(duì)軟件進(jìn)行了實(shí)例測(cè)試。 該集成原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，將為船舶操縱模擬器提供一個(gè)遠(yuǎn)程交互的平臺(tái)?；谠撈脚_(tái)來對(duì)船舶操縱模擬器培訓(xùn)進(jìn)行國(guó)際化整合，將在一定程度上提高船舶操縱模擬的真實(shí)性和逼真性，提高受訓(xùn)船員的