基于Agent的油料調撥運輸技術簡介

文/劉曉東 周慶忠

探討與研究

基于Agent的油料調撥運輸技術簡介

文/劉曉東 周慶忠

多Agent技術是近年來得到飛速發展的分布式人工智能技術。多Agent技術在油料保障調運問題域中應用的目的是，將油料保障運輸調度、任務分配等工作自動化，以便協助油料保障決策者獲取所需的油料保障信息，快速、高質量地生成油料保障調運計劃，確保計劃的準確性、可行性和最優化。

多Agent技術；MASST架構；油料保障服務查找

多Agent技術、合同網法等是油料保障調運研究的技術基礎。將多Agent技術應用油料保障業務建模，構建多Agent保障服務工具（Multi-Agent Support Services Tool， MASST）。對合同網協議（Contract Net Protocol， CNP）和擴展合同網協議 （Extended Contract Net Protocol， ECNP） 協商模型在油料保障任務分配中的應用進行分析，可為基于Agent的油料保障調運模型的研究提供思路。

1.多Agent技術

多Agent技術是近年來得到飛速發展的分布式人工智能技術。多Agent技術在油料保障調運問題域中應用的目的是，將油料保障運輸調度、任務分配等工作自動化，以便協助油料保障決策者獲取所需的油料保障信息，快速、高質量地生成油料保障調運計劃，確保計劃的準確性、可行性和最優化。

使用Agent技術對油料保障組織和業務過程、油料保障專業知識建模，實現其保障服務功能，如分析、計算、調度、油料資源分配、信息提供和整理、檢查油料保障計劃是否滿足約束條件，支持油料保障聯盟內部組織（軍隊保障單位）與外部組織（地方單位）的油料保障調運工作。由于油料保障聯盟的分布性和開放性，允許外部組織開發自己的Agent，作為組件插入到多Agent保障服務工具MASST中。

2. 多Agent保障服務工具

BDI型 Agent是有信念（Belief）、愿望（Desire）和意圖 （Intention）的智能型Agent。在油料保障問題域中，信念、愿望、意圖分別對應于油料勤務的知識、油料保障任務和為實現任務而想執行的行動。使用基于BDI的Agent編程語言ATTITUDE，構建多Agent保障服務工具MASST，嵌入Agent自治性、主動性、反應性和社交性等特征。

（1） MASST架構

MASST架構包含用戶人機交互界面（User Interfaces， UI）和Agent，被連接到一個網絡，允許分布式用戶（人員Agent）和軟件Agent進行通信。有兩種類型的Agent：油料保障組織實體（Organisational Entity， OE）Agent和信息采集（Information Gathering， IG）Agent。

OE Agent表示和模擬油料保障業務流程、專業知識、與其相關的保障組織或油料保障部隊分隊（force element，FE）的相互作用。他們可能具有與其相關聯的油料保障資源，例如，他們所分配的油料及資產（如油料運輸資產、油料裝備、人員等），以便實現其要求的油料保障目標。OE Agent訪問油料保障組織的數據庫或系統，向Agent提供執行特定油料保障業務所需信息，例如油料保障組織資源的狀況（如地理位置和可用性）、保障成本信息。 IG Agent訪問和分析來自其相關信息源的信息，向其他Agent提供他們所需的信息。

油料保障決策者通過人機交互界面UI與多Agent保障服務工具MASST進行交互。他們可能會提出疑問，例如，油料保障所需的信息、要部署的部隊油料保障分隊、要求部署的目的地和期限。人機交互界面UI本身是一個Agent，它與各種Agent協作，也可以與具有所需信息或服務的Agent交互，通過UI所連接的人員Agent進行協作，以便滿足用戶查詢要求，呈現信息或計劃給用戶。可有許多地域分布式或便攜式的用戶界面UIs，供其訪問油料保障網絡。

（2） MASST Agent

多Agent保障服務工具MASST主要包含以下Agent：

① 油料保障組織實體Agent OE

OE Agent可扮演多個角色，這取決于它是否提供或獲取油料保障服務，它正在提供哪些服務。有以下主要角色：

a. 供應Agent（Supply Agent ，SA）。

該類Agent提供油料資源供應。收集各節點的服務請求，按時間和日期、服務種類、緊急程度和成本要求等進行排序，并將這些信息提供給規劃Agent。

b. 運輸Agent（Transport Agent，TA）

TA_Agent提供油料資源運輸服務。獲取油料運輸計劃后，根據交通運輸環境，自主地執行運輸計劃，反饋運輸計劃的執行情況給相關Agent。

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

這類Agent從供應Agent SA和運輸Agent TA獲取油料供應和運輸服務，執行他們所需的特定油料保障業務（或目標）。DMA包含管理如何利用油料資源的流程和專業知識，以便執行其特定行動。

d. 保障單位Agent（Unit Agent，UA）

UA_Agent接受決策者DMA_Agent派發的油料保障任務。同時還起到保障單位一級管理決策者DMA_Agent的作用。

e. 部隊油料管理人員Agent（Forces Manager Agent， FMA）

FMA_Agent承擔行動部隊油料管理人員職責，起到行動部隊一級油料保障決策者DMA的作用。執行對其部隊所部署的油料保障計劃任務，負責油料補給管理工作，保證軍事行動開展，及時反饋行動部隊所需要的油料數量等。

② 信息采集Agent IG

IG Agent與各種信息源相連接，如信息源包括油料倉庫、加油站、管線運輸泵站場所、運輸油料的鐵路和公路場站、油料水路運輸港口、航空運輸機場、交通道路管理局、氣象站等，由其他相關Agent收集油料保障所需信息。IG Agent可以對信息進行單獨或整體分析，向其他Agent提供他們所需要的信息。

在MASST中，IG Agent的類型是根據油料保障區域、油料保障角色來劃分的。每個區域具有多個IG Agent的集合，每個Agent起到提供有關該油料保障區域特定類型信息的作用。例如，假設油料保障管轄范圍R*由n個地區Li （ i=1，2，..，n）組成，則存在許多與地區Li相關的Agent，這些地區級別的IG Agent具有以下作用：

a.基礎設施IG Agent （Infrastructure IG agent ， IIGA），提供有關該地區的油料保障基礎設施信息。每個IG Agent提供的信息包括：油料倉庫、加油站、輸油管線、火車路和公路站、港口、航空機場等。如需要提供跨越地區油料保障信息，或關于所需較大區域的抽象信息。

b. 天氣IG Agent （Weather IG agent ， WIGA），提供該地區的天氣和氣候信息。

c. 地理IG Agent （Geography IG agent ， GIGA ），提供該地區關于地形、道路、水路、橋梁、遂道、城鎮鄉村之間距離等信息。

（3） Agent目標與響應

在MALT中，在Agent之間（包括人機交互界面UI之間）所發送的、請求其它Agent協助完成的目標，具有以下形式：

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

① function—要執行的特定油料保障“業務”服務。例如：發布油料保障信息（或通告）、部署油料保障力量、運輸油料，維護與修復油料裝備、儲存油料、維持油料儲備水平、庫存控制與管理、油料供應和油料保障基礎設施建設等。

② what —油料保障資源、保障資產、實施保障的對象，它們與所需完成的油料保障服務、信息目標和信息類型相關聯。

③ who—將要執行特定保障服務的Agent或Agent群體。在這一情形下，能夠執行特定保障服務的任何Agent（即油料保障組織）均可能對執行該保障服務出力做貢獻。所選擇的Agent必須符合行動和what參數要求。這些組織Agent包括：油料保障部隊分隊、工程施工單位（軍方或地方）、油料供應商和油料運輸機構等。

④ where—關于油料保障服務的空間信息。

⑤ when—關于將要執行油料保障服務的時間信息。

⑥ how—用于以下情形：

a. 允許Agent或用戶控制由多Agent保障服務工具MASST返回結果的條件清單，給予他們對MASST較大控制權和靈活性。

b. 輸入Agent執行保障服務所需信息。

c. 提供響應信息，例如執行油料保障服務來實現所發送保障目標的成本代價或信息。

（4） 油料保障服務查找

為了理解Agent所發送目標和響應的用語，Agent需要一個本體，該本體是對用語和他們之間關系的描述，用本體來實現油料保障服務查找。Agent向系統里的所有Agent發送（或發布）油料保障目標請求，需要大量交互信息量。Agent可使用服務查詢或特定所需服務牽線搭橋機制，提供能夠提供該保障服務的Agent清單。因此，對于一個特定油料保障目標，通過一個Agent只傳達給那些可能能執行的該保障目標的Agent這種方式，來使用油料保障服務查找。為了充實服務查找功能，進入系統的Agent的服務，可以用服務查詢服務器注冊其服務。他們盡可能多或盡可能少地提供關于他們愿望的油料保障服務細節，這取決于他們愿意釋放什么樣的信息。所提供油料保障服務的信息，比能提供的油料保障服務信息多，可能會降低獲得不匹配油料保障目標請求的機會，從而降低了毫無價值的交互信息量。因此，采用Agent將特定油料保障目標只傳達給那些可能執行該目標的Agent，來進行油料保障服務的查找。為了充實服務查找功能，進入系統的Agent提供服務，可以用服務查詢服務器注冊其服務。

（作者單位：后勤工程學院）