基于多Agent的空中交通仿真系统设计与实现

摘要

随着我国社会经济和科技水平地不断进步，空中交通领域的需求也在不断增长，而现有的空域保障能力很难满足不断增长地空域管理的需求，无论是对现有空中交通领域的结构调整还是对航空航路的规划与调度，都需要一个可以对空中交通进行智能仿真的系统来帮助进行相关问题的研究。本文将空中交通管理需求与发展迅速的计算机及人工智能领域相结合，设计并实现了一套基于多Agent的空中交通的仿真原型系统。
　　本文将空中交通过程中的各个参与者定义为具有自主性、适应性和合作性的智能体Agent，能更好的模拟各个参与者的行为，在很大程度上提高了空中交通仿真的精确度。
　　按照面向对象的分析和设计原则，针对系统的设计与实现，本文先对国内外的多Agent系统及空中交通仿真系统的现状与发展情况进行了分析和研究，对空中交通仿真系统进行了需求分析和总体设计，对航空器Agent、空管自动化Agent、管制员Agent进行功能设计，阐述了系统中各Agent的属性、行为以及各Agent间交互协作的过程。之后，应用基于JADE的多Agent开发框架开发出了原型系统，并详细介绍了本系统中航空器航行过程的实现、管制员实施管制过程的实现以及Agent间通信的实现。
　　最后，用一个仿真实例对本文所开发的基于多Agent的空中交通仿真原型系统进行了验证，证实该仿真系统具有实时、真实仿真空中交通的能力，并能进行直观的展示。基于多Agent的空中交通仿真系统具有智能性、准确性、安全性、灵活性、经济性的特点，在空中交通的管理和研究中可以被广泛应用。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1研究意义及研究背景

1.2国内外研究现状

1.3 本文的主要研究工作与内容安排

1.4本章小结

第二章 基于多Agent的空中交通仿真系统理论及技术基础

2.1多Agent 系统理论

2.2 JADE框架概述

2.3空中交通仿真系统中的相关技术

2.4本章小结

第三章 空中交通仿真系统总体设计

3.1 空中交通仿真系统架构

3.2空中交通仿真系统需求分析

3.3空中交通仿真系统运行过程

3.5空中交通仿真系统数据库的设计

3.6本章小结

第四章 空中交通仿真系统各Agent的功能设计

4.1航空器Agent功能设计

4.2空管自动化系统Agent功能设计

4.3管制员Agent的功能设计

4.4本章小结

第五章 空中交通仿真系统的实现

5.1航空器航行过程仿真

5.2空中交通管制过程的实现

5.3空中交通仿真系统Agent间通信的实现

5.4本章小结

第六章 空中交通仿真系统应用实例

6.1仿真系统初始化

6.2航行过程仿真实例

6.3冲突检测与调配实例

6.4本章小结

第七章 总结与展望

7.1论文工作总结

7.2进一步改进工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文