基于多智能体的公共设施选址研究

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公共设施是居民生活环境的重要要素之一,公共设施选址的合理性直接关系到设施功能的正常发挥。目前,学者们已经提出了许多方法来解决选扯问题,其中包括精确方法和启发式方法。但是通过分析发现这些方法具有一定的局限性,它们往往只能适用于特定的选址问题,对于动态变化系统中的选址问题,常常无法解决。近年来,多智能体系统(Multi-agent System, MAS)以其独特的思想和强大的仿真功能逐渐引起了许多领域学者的关注,已成功应用于复杂系统模拟方面,尤其是在地理学领域得到较为成功的应用。多智能体系统能够很好地适应动态变化的开放系统,而这正是传统选址方法面临的问题。因此,本文提出一种基于自组织多智能体的方法来解决选址问题。主要工作包括以下4个方面:(1)回顾并总结了国内外有关设施选址、多智能体技术及基于多智能体选址的研究进展以及存在的问题。(2)总结了公共设施选址的相关理论,包括选址原则、规律、常见选址模型及各自适用范围及传统设施选址问题的分类;介绍了复杂适应系统理论及多智能体系统的相关内容,对比分析了几个常见的多智能体模拟平台;介绍了人工势能场相关内容。(3)提出了一种综合人工势能场及多智能体技术的自组织选址方法。在该方法中,需求点产生引力场,设施产生斥力场,设施在引力和斥力的共同作用下运动,最终系统达到平衡的稳态,此时设施的位置分布可以看作是选址问题的解决方案。(4)通过实验分析,对本文方法进行了评估,证明了方法的有效性。最后,总结了本文的研究成果,指出了存在的问题以及未来进一步努力的研究方向。
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