基于Multi-Agent的机车控制电路仿真建模与实现研究

摘要

近年来，随着铁路事业的高速发展，各种机型列车层出不穷。为使乘务员更快更好地熟悉和掌握机车电路的工作原理和运行工况，并能熟练地对机车运行中出现的故障进行判断和正确的排除，需要更现代化的培训手段。现有的机车仿真系统只是基于实物的教学环境，存在开发周期长，资金耗费昂贵等缺点，重要的是对机车部件内部结构的工作原理不能直观的显示出来。因此需要开发出一套更先进科学的机车仿真系统。 为开发机车控制电路仿真系统，本文以机车控制电路运行原理为基础，从以下几方面对机车控制电路仿真建模与实现进行了研究和探讨： 首先，对机车控制电路系统中不同的器件物理原理采用面向对象的分析方法进行分析和抽象，并从功能上对机车控制电路对象进行分类，对分类的对象归纳出具有的特征。 其次，对分布式结构Agent系统、联邦式结构Agent系统进行了分析，并结合机车控制电路原理与仿真建模要求，提出了一种新型的Multi-Agent结构一插件式Multi-Agent结构，给出了插件式MAS结果的建模原理以及为了适应机车仿真系统所采用的基于锁的并发访问控制与协调机制。 最终，结合机车仿真系统，给出了插件式的Multi-Agent在机车控制电路仿真系统中的建模过程和应用方法。先把器件界定成对象，概括出对应的公有和私有属性后，再设计出它们的环境-动作函数，由相应的环境-动作函数实现锁机制的并发访问。这种建模方式使每个器件对象能够独立地检测环境的变化并做出相应的响应，达到提高系统响应速度、故障仿真中自由设置故障、提高系统的可扩展性等目的，验证了基于Multi-Agent的机车仿真建模方法在此系统中是有效的。

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致谢

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容与章节安排

第二章 机车控制电路原理仿真需求分析

2.1机车控制电路电路工作原理

2.2典型对象及其原理

2.3机车控制电路系统的特征

2.4机车控制电路系统仿真需求分析

2.5小结

第三章 插件式MAS结构

3.1Multi-Agent原理

3.1.1 Agent组成

3.1.2 Multi-Agent系统及其结构

3.2插件式MAS结构

3.2.1 MAS系统复杂性、通信量及耦合度影响要素分析

3.2.2插件式MAS结构原理

3.3插件式MAS结构的并发访问控制与协调机制

3.4小结

第四章 插件式MAS系统结构在机车控制电路仿真系统中的应用

4.1基于插件式MAS系统结构的仿真建模过程

4.2基于插件式MAS系统结构的机车控制电路仿真系统

4.3基于插件式MAS系统结构的机车控制电路仿真系统实现

4.4结果分析

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献