智能體技術在公交調度系統中的應用

叢銘

在公交調度系統中引入智能體管理技術，可以有效解決公交調度中隨機出現的一些問題。從本質上講，公交調度是一個多目標規劃問題，要求乘客成本越低、乘客滿意度越高和運營成本越低越好。在公交調度系統中引入智能體技術之前，應當對當地的公交調度抽樣調查，設計出一個符合實際的公交系統模型，在這個模型的基礎上利用智能體技術對調度系統進行建模運算，以建立合適的系統模型。下面給出了知識庫的建模方法、知識庫的構建、推理和學習過程。

一、Agent以及多Agent系統

自1986年明斯基提出智能體以來，在許多領域都取得了很大的發展，例如在人工智能、分布式計算、人機交互、計算機之間的協同關系、續集顯示技術還有軟件工程等領域。在其發展過程中，研究者都從多個方面（例如社會，知識處理，人格化等）多個角度給智能體提出了相對不同的定義，但直到現在還沒有一個相對統一的、多方面認可的概念。雖然如此，但大多數學者仍然認為智能體是一種計算實體的存在，它可以連續和獨立地運行以達到某種目的。它具有學習、共存和與其他代理交互的能力。多Agent系統由協調和協作組成，該系統能夠有效地解決一些單智能體系統無法應對的問題，對于一些復雜的調度問題，多智能體系統能夠快速有效地找出解決辦法。在筆者的觀點中，智能體代表著的是公交調度的系統環境中的每一個不同的實體，而且每一個智能體都能相對的進行自主活動。每個Agent可以在一定的環境中相互協作，共同完成運輸服務。

二、公交調度系統

通過對城市公共交通運行及其調度過程的研究，在此抽象出了公交調度系統的主體，并設計了公交調度系統的概念模型。整個城市公交調度系統包括GPS導航監控系統、3G無線網絡信息支持平臺、智能公交車輛系統、智能平臺系統、交通指揮以及智能公交調度中心等模塊。

1. GPS導航與監控系統

該系統主要有車體搭載的GPS終端，以及終端的控制中心共同組成的的地理信息系統。通過地理信息系統，可以對公交車進行實時監測和監控，它可以在數字地圖上動態顯示車輛的行駛狀況，并將其保存在數據庫中。

2. 3G無線網絡

在公交調度系統的各個模塊之間，互相通信主要依靠無線網絡來實現。

3.智能公交車輛系統

主要包括GPS定位終端、3G通信模塊、車載攝像機、電子顯示屏、自動站設備、乘客計數器、IC卡讀卡器和各種傳感器。主要功能如下：

實時將GPS的位置信息傳送到公交車調度中心，使調度中心的GIS系統能夠動態顯示車輛的運行狀態，如位置、速度、方向和時間等；收集交通狀況，例如道路是否擁擠、乘客是否擁擠；提供自動報告服務和自動乘客計數服務；車輛故障檢測，車載計算機可以將采集到的數據傳輸到公交車調度中心，并以此作為智能調度系統的實時數據將其傳入。

4.智能平臺系統

主要包括電子停止板、平臺攝像機和3G通信模塊等傳感器。該模塊主要負責現場客流的數據采集和提供便利服務，例如，平臺攝像機主要用于收集客流、客運擁擠程度和車站交通信息。平臺傳感器用于測量溫度、濕度和風向等數據，并在電子站的顯示器上顯示數據。在屏幕上，電子站牌設備可以實時接受來自公交調度中心發出的信息，并顯示該站下一班公交車的到達時間，以及各班公交等信息，也可以為用戶提供一定的查詢服務。另一方面電子站牌還能發布一些其他消息，例如政府通告、交通咨詢、天氣或者一些廣告。

5.交通指揮中心

通過各個模塊設置的各種傳感器，來采集當時的車輛運行情況，從而實現對交通信號的控制，并在公交干線和主干道上進行公交優先通行證。

三、結束語

智能體系統可以處理一些無法提前預測的動態問題，把有多個智能體構成的一個完整系統加入到公交調度系統中，可以有效解決調度系統的復雜性、動態并發性等問題。雖然智能體在公交調度中已經被使用，但依然需要繼續對其探索。