基于多智能體技術的高速公路監控系統研究

于宏志

摘 要 近些年來，隨著高速公路建設的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，高速公路監控系統是一個信息處理系統，它的特點是相對比較開放、智能、并且分布很復雜。文章主要以多智能體技術下的高速公路監控系統為研究對象，通過高速公路監控系統以及智能體技術的概述，智能體以及多智能體系統的分析，系統的結構以及各類智能體三個方面對高速公路監控系統進行進一步的分析和研究。

關鍵詞 多智能體；技術；高速公路；監控系統

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0028-01

隨著近年來高速公路的建設和發展越來越迅猛，相關部門對高速公路檢測系統的要求也越來越高，因為它的功能和作用非常大。高速公路監控系統是交通機電工程系統的核心部分。該系統通過對交通流和交通運行情況的監控，對一些關鍵點的氣象監測以及對核心路段采取的實時管理和控制，可以隨時發現很多異常的現象，同時還可以及時的采取相應的解決方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒適性以及經濟性。

1 高速公路監控系統以及智能體技術的概述

高速公路監控系統按照功能可劃分為信息處理系統、信息采集系統以及信息發布系統。另外，各個系統又由很多的子系統構成。而高速公路監控系統的特點主要是智能，開放，而且分布非常復雜。

針對那些路網級的高速公路監控系統，可分為路段監控分中心以及區域監控中心。從空間分布來看，信息處理系統主要是分布在監控中心以及監控分中心上面；信息采集系統以及信息發布系統主要分布在監控中心、監控分中心以及高速公路的沿線上面。

智能體技術作為軟件設計以及實現的一種新型技術，它的未來發展已經引起了各個領域的關注。而其中的多智能體技術的快速發展為解決那些復雜的分布式問題開拓了新思路。所以，本文主要討論的對象是采用多智能體技術去搭建高速公路的監控系統。

2 智能體以及多智能體系統的分析

智能體技術的發展和產生是分布式網絡技術與人工智能發展的必然產物，而多智能體系統的分析和研究也是目前是人工智能研究的一個熱點問題。

1）智能體分析。智能體是指可以在某個環境下運行，同時可以把環境的變化，自主和靈活的采取相應的措施來滿足它的設計目標的計算實體。它主要有以下幾個特性。①自治特性。智能體可以在沒有其他智能體和其他人干涉的情況下運行，并且對自身的行為以及內部的狀態有一種控制的能力；②社會特性。智能體還可以與其他的智能體利用一種智能體語言互相進行交流；③反應特性。智能體可以對周圍的環境做出理解，同時對環境的變化作出及時的回應；④能動特性。智能體不但可以對它的環境做出簡單的反應，還可以通過接受到的一些信息，表現出一些目的性的動作。

2）多智能體系統分析。多智能體系統是由可以進行網絡計算的多個智能體組合而成，每個智能體都可以獨立的作用在自身以及周圍的環境之中，同時還可以與其他的智能體通信。多智能體系統技術在進行表達過程中，利用智能體之間的相互通信、相互合作、相互理解、相互協調、相互調度、相互管理和控制等來對系統的結構和功能以及特征進行表達。另外，多智能體技術使用的范圍比較廣泛，比如在交通管理系統、決策支持系統以及信息協作系統等系統中都有應用。

3 系統的結構以及各類智能體

通過上文對智能體以及多智能體系統的分析，接下來會提出多智能體技術下的高速公路監控系統的框架，如圖1所示。

圖1 基于MAS的高速公路監控系統結構

從圖1可以看出，該系統主要是由信息采集智能體、信息處理智能體、信息發布智能體、用戶界智能體以及協調控制智能體幾大類構成。

1）信息采集智能體主要負責的是對系統各種信息的采集和傳送進行監控。根據信息采集的種類分成外場數據智能體、視頻數據智能體和收費數據智能體。外場數據智能體主要負責把一些采集來的相關數據，存到服務器的數據庫；視頻智能體主要負責在外場的視頻監控系統以及收費系統中采集相關的視頻數據；而收費數據智能體主要負責采集相關的交通流量數據。

2）信息處理智能體的主要功能是負責把監控系統中收集到的信息數據進行全面的管理、維護以及智能化處理。同時還可以對監控系統中的交通管理問題以及控制方面的問題進行求解。

3）信息發布智能體主要的功能是負責對外發布監控系統信息，比如可以以可變化的信息標志、網站、以及手機短信等方法發布實時的交通信息。

4）用戶界面智能體的主要作用有：對各種信息的顯示和輸入；對用戶相互交換的命令進行接收，同時還要解釋和實行；接受用戶對整個監控系統的監控命令等。

5）協調控制智能體是整個監控系統核心，主要負責規劃和協調監控系統內部各個主體的基本運行情況以及監控各個主體部分的工作狀態，同時，該智能體還具有維護所有主體以及地址信息數據庫的功能，通過這個數據庫可以向監控系統中其他的主體提供更多的服務。

綜上所述，高速公路監控系統作為一個非常重要的信息處理系統，可以為高速公路的發展提供更好的服務，可是隨著高速公路的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，因此該系統技術水平的提高是一個必然趨勢。多智能體技術作為一個新興技術，對高速公路監控系統的發展起到了非常好的促進作用，通過本文的研究和分析將給高速公路監控系統盡快實現智能化水平提供了一個新途徑，同時還為系統的最終實現奠定了穩定的基礎。

參考文獻

[1]李綱.高速公路監控系統及交通控制策略研究[D].西安：長安大學，2011.

[2]沈志云，鄧學鈞.交通運輸工程學（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陳麗花，王長華，許豪.對高速公路監控系統技術研究分析[J].中國新技術新產品，2012（09）：39.endprint

摘 要 近些年來，隨著高速公路建設的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，高速公路監控系統是一個信息處理系統，它的特點是相對比較開放、智能、并且分布很復雜。文章主要以多智能體技術下的高速公路監控系統為研究對象，通過高速公路監控系統以及智能體技術的概述，智能體以及多智能體系統的分析，系統的結構以及各類智能體三個方面對高速公路監控系統進行進一步的分析和研究。

關鍵詞 多智能體；技術；高速公路；監控系統

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0028-01

隨著近年來高速公路的建設和發展越來越迅猛，相關部門對高速公路檢測系統的要求也越來越高，因為它的功能和作用非常大。高速公路監控系統是交通機電工程系統的核心部分。該系統通過對交通流和交通運行情況的監控，對一些關鍵點的氣象監測以及對核心路段采取的實時管理和控制，可以隨時發現很多異常的現象，同時還可以及時的采取相應的解決方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒適性以及經濟性。

1 高速公路監控系統以及智能體技術的概述

高速公路監控系統按照功能可劃分為信息處理系統、信息采集系統以及信息發布系統。另外，各個系統又由很多的子系統構成。而高速公路監控系統的特點主要是智能，開放，而且分布非常復雜。

針對那些路網級的高速公路監控系統，可分為路段監控分中心以及區域監控中心。從空間分布來看，信息處理系統主要是分布在監控中心以及監控分中心上面；信息采集系統以及信息發布系統主要分布在監控中心、監控分中心以及高速公路的沿線上面。

智能體技術作為軟件設計以及實現的一種新型技術，它的未來發展已經引起了各個領域的關注。而其中的多智能體技術的快速發展為解決那些復雜的分布式問題開拓了新思路。所以，本文主要討論的對象是采用多智能體技術去搭建高速公路的監控系統。

2 智能體以及多智能體系統的分析

智能體技術的發展和產生是分布式網絡技術與人工智能發展的必然產物，而多智能體系統的分析和研究也是目前是人工智能研究的一個熱點問題。

1）智能體分析。智能體是指可以在某個環境下運行，同時可以把環境的變化，自主和靈活的采取相應的措施來滿足它的設計目標的計算實體。它主要有以下幾個特性。①自治特性。智能體可以在沒有其他智能體和其他人干涉的情況下運行，并且對自身的行為以及內部的狀態有一種控制的能力；②社會特性。智能體還可以與其他的智能體利用一種智能體語言互相進行交流；③反應特性。智能體可以對周圍的環境做出理解，同時對環境的變化作出及時的回應；④能動特性。智能體不但可以對它的環境做出簡單的反應，還可以通過接受到的一些信息，表現出一些目的性的動作。

2）多智能體系統分析。多智能體系統是由可以進行網絡計算的多個智能體組合而成，每個智能體都可以獨立的作用在自身以及周圍的環境之中，同時還可以與其他的智能體通信。多智能體系統技術在進行表達過程中，利用智能體之間的相互通信、相互合作、相互理解、相互協調、相互調度、相互管理和控制等來對系統的結構和功能以及特征進行表達。另外，多智能體技術使用的范圍比較廣泛，比如在交通管理系統、決策支持系統以及信息協作系統等系統中都有應用。

3 系統的結構以及各類智能體

通過上文對智能體以及多智能體系統的分析，接下來會提出多智能體技術下的高速公路監控系統的框架，如圖1所示。

圖1 基于MAS的高速公路監控系統結構

從圖1可以看出，該系統主要是由信息采集智能體、信息處理智能體、信息發布智能體、用戶界智能體以及協調控制智能體幾大類構成。

1）信息采集智能體主要負責的是對系統各種信息的采集和傳送進行監控。根據信息采集的種類分成外場數據智能體、視頻數據智能體和收費數據智能體。外場數據智能體主要負責把一些采集來的相關數據，存到服務器的數據庫；視頻智能體主要負責在外場的視頻監控系統以及收費系統中采集相關的視頻數據；而收費數據智能體主要負責采集相關的交通流量數據。

2）信息處理智能體的主要功能是負責把監控系統中收集到的信息數據進行全面的管理、維護以及智能化處理。同時還可以對監控系統中的交通管理問題以及控制方面的問題進行求解。

3）信息發布智能體主要的功能是負責對外發布監控系統信息，比如可以以可變化的信息標志、網站、以及手機短信等方法發布實時的交通信息。

4）用戶界面智能體的主要作用有：對各種信息的顯示和輸入；對用戶相互交換的命令進行接收，同時還要解釋和實行；接受用戶對整個監控系統的監控命令等。

5）協調控制智能體是整個監控系統核心，主要負責規劃和協調監控系統內部各個主體的基本運行情況以及監控各個主體部分的工作狀態，同時，該智能體還具有維護所有主體以及地址信息數據庫的功能，通過這個數據庫可以向監控系統中其他的主體提供更多的服務。

綜上所述，高速公路監控系統作為一個非常重要的信息處理系統，可以為高速公路的發展提供更好的服務，可是隨著高速公路的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，因此該系統技術水平的提高是一個必然趨勢。多智能體技術作為一個新興技術，對高速公路監控系統的發展起到了非常好的促進作用，通過本文的研究和分析將給高速公路監控系統盡快實現智能化水平提供了一個新途徑，同時還為系統的最終實現奠定了穩定的基礎。

參考文獻

[1]李綱.高速公路監控系統及交通控制策略研究[D].西安：長安大學，2011.

[2]沈志云，鄧學鈞.交通運輸工程學（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陳麗花，王長華，許豪.對高速公路監控系統技術研究分析[J].中國新技術新產品，2012（09）：39.endprint

摘 要 近些年來，隨著高速公路建設的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，高速公路監控系統是一個信息處理系統，它的特點是相對比較開放、智能、并且分布很復雜。文章主要以多智能體技術下的高速公路監控系統為研究對象，通過高速公路監控系統以及智能體技術的概述，智能體以及多智能體系統的分析，系統的結構以及各類智能體三個方面對高速公路監控系統進行進一步的分析和研究。

關鍵詞 多智能體；技術；高速公路；監控系統

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0028-01

隨著近年來高速公路的建設和發展越來越迅猛，相關部門對高速公路檢測系統的要求也越來越高，因為它的功能和作用非常大。高速公路監控系統是交通機電工程系統的核心部分。該系統通過對交通流和交通運行情況的監控，對一些關鍵點的氣象監測以及對核心路段采取的實時管理和控制，可以隨時發現很多異常的現象，同時還可以及時的采取相應的解決方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒適性以及經濟性。

1 高速公路監控系統以及智能體技術的概述

高速公路監控系統按照功能可劃分為信息處理系統、信息采集系統以及信息發布系統。另外，各個系統又由很多的子系統構成。而高速公路監控系統的特點主要是智能，開放，而且分布非常復雜。

針對那些路網級的高速公路監控系統，可分為路段監控分中心以及區域監控中心。從空間分布來看，信息處理系統主要是分布在監控中心以及監控分中心上面；信息采集系統以及信息發布系統主要分布在監控中心、監控分中心以及高速公路的沿線上面。

智能體技術作為軟件設計以及實現的一種新型技術，它的未來發展已經引起了各個領域的關注。而其中的多智能體技術的快速發展為解決那些復雜的分布式問題開拓了新思路。所以，本文主要討論的對象是采用多智能體技術去搭建高速公路的監控系統。

2 智能體以及多智能體系統的分析

智能體技術的發展和產生是分布式網絡技術與人工智能發展的必然產物，而多智能體系統的分析和研究也是目前是人工智能研究的一個熱點問題。

1）智能體分析。智能體是指可以在某個環境下運行，同時可以把環境的變化，自主和靈活的采取相應的措施來滿足它的設計目標的計算實體。它主要有以下幾個特性。①自治特性。智能體可以在沒有其他智能體和其他人干涉的情況下運行，并且對自身的行為以及內部的狀態有一種控制的能力；②社會特性。智能體還可以與其他的智能體利用一種智能體語言互相進行交流；③反應特性。智能體可以對周圍的環境做出理解，同時對環境的變化作出及時的回應；④能動特性。智能體不但可以對它的環境做出簡單的反應，還可以通過接受到的一些信息，表現出一些目的性的動作。

2）多智能體系統分析。多智能體系統是由可以進行網絡計算的多個智能體組合而成，每個智能體都可以獨立的作用在自身以及周圍的環境之中，同時還可以與其他的智能體通信。多智能體系統技術在進行表達過程中，利用智能體之間的相互通信、相互合作、相互理解、相互協調、相互調度、相互管理和控制等來對系統的結構和功能以及特征進行表達。另外，多智能體技術使用的范圍比較廣泛，比如在交通管理系統、決策支持系統以及信息協作系統等系統中都有應用。

3 系統的結構以及各類智能體

通過上文對智能體以及多智能體系統的分析，接下來會提出多智能體技術下的高速公路監控系統的框架，如圖1所示。

圖1 基于MAS的高速公路監控系統結構

從圖1可以看出，該系統主要是由信息采集智能體、信息處理智能體、信息發布智能體、用戶界智能體以及協調控制智能體幾大類構成。

1）信息采集智能體主要負責的是對系統各種信息的采集和傳送進行監控。根據信息采集的種類分成外場數據智能體、視頻數據智能體和收費數據智能體。外場數據智能體主要負責把一些采集來的相關數據，存到服務器的數據庫；視頻智能體主要負責在外場的視頻監控系統以及收費系統中采集相關的視頻數據；而收費數據智能體主要負責采集相關的交通流量數據。

2）信息處理智能體的主要功能是負責把監控系統中收集到的信息數據進行全面的管理、維護以及智能化處理。同時還可以對監控系統中的交通管理問題以及控制方面的問題進行求解。

3）信息發布智能體主要的功能是負責對外發布監控系統信息，比如可以以可變化的信息標志、網站、以及手機短信等方法發布實時的交通信息。

4）用戶界面智能體的主要作用有：對各種信息的顯示和輸入；對用戶相互交換的命令進行接收，同時還要解釋和實行；接受用戶對整個監控系統的監控命令等。

5）協調控制智能體是整個監控系統核心，主要負責規劃和協調監控系統內部各個主體的基本運行情況以及監控各個主體部分的工作狀態，同時，該智能體還具有維護所有主體以及地址信息數據庫的功能，通過這個數據庫可以向監控系統中其他的主體提供更多的服務。

綜上所述，高速公路監控系統作為一個非常重要的信息處理系統，可以為高速公路的發展提供更好的服務，可是隨著高速公路的快速發展，對高速公路監控系統的要求也越來越高，因此該系統技術水平的提高是一個必然趨勢。多智能體技術作為一個新興技術，對高速公路監控系統的發展起到了非常好的促進作用，通過本文的研究和分析將給高速公路監控系統盡快實現智能化水平提供了一個新途徑，同時還為系統的最終實現奠定了穩定的基礎。

參考文獻

[1]李綱.高速公路監控系統及交通控制策略研究[D].西安：長安大學，2011.

[2]沈志云，鄧學鈞.交通運輸工程學（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陳麗花，王長華，許豪.對高速公路監控系統技術研究分析[J].中國新技術新產品，2012（09）：39.endprint