分布式多Agent系统的研究.pdf

1、文 章 编 号 :1006 - 6705 (2002) 01 - 0065 - 04收 稿 日 期 :2001 - 08 - 18 ;修 订 日 期 :2001 - 12 - 18分 布 式 多 Agent 系 统 的 研 究黄 敏 , 佟 振 声(华 北 电 力 大 学 仿 控 所 ,河 北 保 定 071003)Research on Distributed Multi2Agent SystemsHUAN G Min , TON G Zhen - sheng(North China Electric Power University , Baoding 071003 , China)Abs

2、tract : The concepts of Agent and Multi2Agent System are in2troduced. Several architectures of Multi2Agent System are com2pared. Main contents such as theory , layer model , communica2tion language , communication mechanism , protocol , strategy andso on which are involved in the research of interac

3、tive operation ofMulti2Agent System are expatiated in detail. The instructivemeaning of Multi2Agent technique which is used in practical ap2plication is presented.Key words : Agent ; Multi2Agent System ; architecture ; interac2tion ; communication摘 要 :介 绍 Agent 和 多 Agent 系 统 的 概 念 ,对 多 Agent 系 统 的几

4、种 体 系 结 构 进 行 比 较 ,系 统 地 对 多 Agent 系 统 研 究 中 的 核心 问 题 交 互 问 题 的 理 论 、 层 次 模 型 、 通 信 语 言 、 通 信 机 制 、交 互 协 议 、 交 互 策 略 、 协 调 与 协 作 以 及 目 前 研 究 中 还 存 在 的 问题 进 行 了 阐 述 ,最 后 指 出 多 Agent 技 术 在 实 际 中 的 应 用 以 及对 华 北 电 力 大 学 仿 控 所 的 分 布 式 控 制 实 验 室 建 设 的 意 见 。关 键 词 :Agent ;多 Agent 系 统 ;体 系 结 构 ;交 互 ;通 信中 图 分

5、 类 号 : TP311. 5 文 献 标 识 码 :A1 Agent 的 概 念Agent 是 运 行 于 动 态 环 境 中 具 有 较 高 自 制 能 力的 实 体 。 目 前 ,由 于 对 Agent 研 究 的 侧 重 点 不 同 ,A2gent 尚 没 有 一 个 统 一 和 权 威 的 定 义 ,但 在 有 关 Agent的 特 性 方 面 ,由 Wooldridge 等 人 提 出 的 Agent 的 “ 弱定 义 ” 和 “ 强 定 义 ” 1 最 经 典 并 被 广 为 接 受 ,即 一 个 A2gent 最 基 本 的 特 性 应 包 括 :自 治 性 、 反 应 性 、

6、 社 会 性 、能 动 性 、 其 行 为 符 合 理 性 要 求 ,这 五 条 判 定 准 则 构 成了 Agent 的 弱 定 义 ,而 强 定 义 下 的 Agent 还 应 具 有 如移 动 性 、 自 适 应 性 、 通 信 能 力 (包 括 协 作 和 协 调 等 ) 等特 性 以 及 一 些 如 知 识 、 信 念 、 承 诺 、 意 图 、 义 务 等 人 类才 具 有 的 特 性 。 Bratman 从 哲 学 上 对 行 为 意 图 进 行了 研 究 ,提 出 了 关 于 Agent 特 性 的 形 式 表 示 方 法 BDI 理 论 即 :信 念 (Belief) 、 愿

7、 望 (Desire) 和 意 图 ( In2tention) ,被 公 认 为 Agent 的 理 论 基 础 之 一 。2 多 Agent 系 统 (MAS)随 着 网 络 和 分 布 计 算 技 术 的 发 展 ,一 些 现 实 系 统往 往 异 常 复 杂 、 庞 大 ,并 呈 现 出 分 布 式 特 性 ,以 至 于 单Agent 因 个 体 所 拥 有 的 知 识 、 计 算 资 源 和 视 图 的 限 制而 力 不 能 及 ,因 此 对 多 Agent 的 研 究 迅 速 发 展 ,逐 渐成 为 人 工 智 能 研 究 的 热 点 。2. 1 多 Agent 系 统 的 概 念M

8、AS(Multi2Agent System) 是 由 多 个 智 能 Agent组 成 的 系 统 。 它 一 般 具 有 个 体 行 为 独 立 自 制 、 个 体 信息 不 完 全 、 能 力 有 限 、 无 全 局 控 制 、 数 据 分 散 化 和 计 算异 步 等 特 点 。 MAS 作 为 解 决 复 杂 系 统 的 一 个 有 效 方法 ,能 够 利 用 并 行 分 布 式 处 理 技 术 和 模 块 化 设 计 思想 ,把 复 杂 系 统 划 分 成 相 对 独 立 的 Agent 子 系 统 ,通过 Agent 之 间 的 合 作 与 竞 争 来 完 成 对 复 杂 问 题

9、的 求解 。 实 际 系 统 中 的 Agent 可 由 不 同 开 发 者 在 不 同 时间 运 用 不 同 的 工 具 和 技 术 来 实 现 ,因 此 它 们 各 自 具 有不 同 程 度 的 问 题 求 解 能 力 。2. 2 多 Agent 系 统 的 体 系 结 构由 于 MAS 需 要 多 个 Agent 通 过 相 互 协 商 和 合 作来 完 成 任 务 ,因 而 它 的 体 系 结 构 包 含 了 单 个 Agent 体系 结 构 和 Agent 群 体 结 构 两 部 分 。 其 中 单 个 Agent体 系 结 构 与 它 们 所 处 的 Agent 群 体 所 研 究

10、 的 内 容 紧密 相 关 ;而 Agent 群 体 结 构 是 指 单 个 Agent 之 间 进 行协 调 和 合 作 的 交 互 框 架 。2. 2. 1 个 体 Agent 体 系 结 构个 体 Agent 的 体 系 结 构 描 述 了 它 的 基 本 成 分 及其 作 用 、 各 成 分 的 联 系 与 交 互 机 制 、 使 用 的 算 法 等 。目 前 提 出 的 个 体 Agent 的 体 系 结 构 大 致 分 为 3 类 。(1)推 理 式 结 构 。 特 点 是 包 含 了 显 式 表 示 的 符 号模 型 ,并 且 其 决 策 是 通 过 逻 辑 推 理 、 模 式

11、匹 配 和 符 号56 12002 电 力 情 报INFORMA TION ON EL ECTRIC POWER 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/操 作 得 出 的 。 这 种 体 系 结 构 存 在 的 问 题 是 :将 现 实 世界 翻 译 成 一 个 准 确 、 合 适 的 符 号 以 及 对 这 些 信 息 进 行推 理 和 决 策 的 实 现 都 很 困 难 。(2)反 应 式 结 构 。 它 不 包 含 用 符 号 表 示 的 世 界 模

12、型 ,不 使 用 复 杂 的 符 号 推 理 ,而 只 是 简 单 地 对 外 部 世界 作 出 反 应 。 当 内 部 和 外 部 环 境 符 合 Agent 的 条 件时 ,它 就 作 出 相 应 的 反 映 。 但 是 ,当 Agent 需 要 那 些通 过 推 理 或 记 忆 才 能 获 得 的 知 识 时 ,此 种 结 构 便 面 临着 难 以 解 决 的 问 题 。 目 前 这 种 结 构 在 主 流 的 分 布 式系 统 中 占 主 导 地 位 。(3)混 合 式 结 构 。 将 以 上 两 者 结 合 起 来 以 弥 补 两种 结 构 的 不 足 ,可 构 造 混 合 体 系

13、结 构 。不 管 采 用 哪 种 结 构 ,个 体 Agent 的 基 本 模 型 包 括几 个 基 本 组 成 部 分 (如 图 1 所 示 ) 。图 1 个 体 Agent 的 基 本 体 系 结 构 图2. 2. 2 Agent 群 体 体 系 结 构一 般 来 说 ,多 Agent 系 统 的 体 系 结 构 是 指 各 A2gent 之 间 的 通 信 和 控 制 模 式 ,它 的 选 取 影 响 到 整 个 系统 的 性 能 。从 运 行 控 制 的 角 度 来 看 ,多 Agent 系 统 的 体 系 结构 可 分 为 3 种 :集 中 式 、 分 布 式 和 混 合 式 2 。

14、(1)集 中 式 结 构 (如 图 2 所 示 ) 将 系 统 分 成 多 个组 ,每 个 组 采 取 集 中 式 管 理 ,即 每 一 组 Agent 提 供 一个 具 有 全 局 知 识 的 控 制 Agent ,通 过 它 来 实 现 多 A2图 2 集 中 式 体 系 结 构 图gent 合 作 的 局 部 控 制 ,如 任 务 规 划 和 分 配 等 ,并 且 由一 个 消 息 传 递 Agent 来 承 担 消 息 传 递 任 务 ,而 整 个 系统 采 用 同 样 的 方 式 对 各 成 员 Agent 组 进 行 管 理 。 集中 式 能 保 持 系 统 内 部 信 息 的 一

15、 致 性 ,实 现 系 统 的 管理 、 控 制 和 调 度 较 为 容 易 。 此 方 式 的 缺 点 是 :随 着 各Agent 复 杂 性 和 动 态 性 的 增 加 ,控 制 的 瓶 颈 问 题 也 愈加 突 出 ,其 致 命 的 缺 点 还 在 于 ,一 旦 控 制 局 部 或 全 局区 域 的 管 理 Agent 崩 溃 ,将 导 致 整 个 区 域 或 系 统 崩溃 。(2)分 布 式 结 构 (如 图 3 所 示 )各 Agent 组 之 间 和组 内 各 Agent 之 间 均 为 分 布 式 结 构 ,各 Agent 组 或Agent 无 主 次 之 分 ,处 于 平 等

16、地 位 。 Agent 是 否 被 激活 以 及 激 活 后 做 什 么 动 作 取 决 于 系 统 状 况 、 周 围 环境 、 自 身 状 况 以 及 当 前 拥 有 的 数 据 。 此 结 构 中 可 以 存在 多 个 中 介 服 务 机 构 ,为 Agent 成 员 寻 求 协 作 伙 伴 时提 供 服 务 。 这 种 结 构 的 优 点 是 :增 加 了 灵 活 性 、 稳 定性 ,控 制 的 瓶 颈 问 题 也 能 得 到 缓 解 ,但 仍 有 不 足 之 处 :因 每 个 Agent 组 或 Agent 的 运 作 受 限 于 局 部 和 不 完整 的 信 息 (如 局 部 目

17、标 、 局 部 规 划 ) ,很 难 实 现 全 局 一致 的 行 为 。图 3 分 布 式 体 系 结 构 图(3)混 合 式 结 构 (如 图 4 所 示 )一 般 是 由 集 中 式 和分 布 式 两 类 结 构 组 成 ,它 包 含 一 个 或 多 个 管 理 服 务 机构 ,此 机 构 只 对 部 分 成 员 Agent 以 某 种 方 式 进 行 统 一管 理 ,参 与 解 决 Agent 之 间 的 任 务 划 分 和 分 配 、 共 享资 源 的 分 配 和 管 理 、 冲 突 的 协 调 等 。 其 它 成 员 之 间 是平 等 的 ,它 们 的 所 有 行 为 由 自 身

18、作 出 决 策 。 此 种 结 构平 衡 了 集 中 式 和 分 布 式 两 种 结 构 的 优 点 和 不 足 ,适 应分 布 式 MAS 复 杂 、 开 放 的 特 性 ,因 此 是 目 前 MAS 普遍 采 用 的 系 统 结 构 。图 4 混 合 式 体 系 结 构 图3 多 Agent 系 统 的 交 互Agent 的 交 互 机 制 是 Agent 社 会 性 的 重 要 表 现 ,66 电 力 情 报 2002 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ht

19、tp:/也 是 多 Agent 系 统 研 究 的 核 心 问 题 。 理 性 、 完 善 的 交互 机 制 是 多 Agent 之 间 进 行 协 调 、 协 作 和 协 商 的 基础 。在 分 布 式 开 放 环 境 中 ,涉 及 的 多 个 Agent 往 往 是异 构 的 (各 Agent 之 间 存 在 语 法 、 控 制 及 语 义 上 的 差异 ) 、 动 态 的 (Agent 的 个 数 、 能 力 、 规 划 及 拓 扑 结 构 可能 是 不 断 变 化 的 ) 、 不 可 预 测 的 (如 Agent 的 行 为 结 果往 往 无 法 预 料 ,Agent 的 “ 心 理

20、” 状 态 变 化 无 常 ) ,这 些特 征 使 得 Agent 之 间 的 合 作 较 为 困 难 和 复 杂 ,这 也 就必 须 通 过 各 Agent 之 间 的 交 互 来 实 现 资 源 的 共 享 、 冲突 的 协 调 以 及 总 体 目 标 的 完 成 。3. 1 多 Agent 交 互 层 次 模 型本 文 所 讨 论 的 Agent 交 互 是 一 种 广 泛 的 概 念 ,它包 括 Agent 之 间 所 进 行 的 任 何 通 信 、 协 商 、 协 作 的 行为 。 Agent 交 互 层 次 模 型 分 为 4 个 层 次 (如 图 5 所示 ) 3 。图 5 多

21、Agent 交 互 层 次 模 型 结 构 图其 中 ,由 下 向 上 的 第 1 层 为 计 算 机 网 络 协 议 层 ,负 责 将 通 信 协 议 层 的 消 息 通 过 某 种 具 体 的 计 算 机 网络 协 议 来 表 达 ,从 而 保 证 Agent 之 间 各 种 交 互 行 为 的最 终 实 现 ,这 里 的 网 络 协 议 可 以 是 TCP/ IP ,X. 25 或IPX/ SPX等 ,根 据 具 体 的 Agent 应 用 来 决 定 ;第 2 层是 通 信 协 议 层 ,主 要 保 证 Agent 之 间 能 够 相 互 交 换 和理 解 信 息 ,目 前 ,该 层

22、一 般 建 立 在 语 言 行 为 理 论 的 基础 上 ,被 广 泛 接 受 的 Agent 通 信 语 言 是 知 识 查 询 和 操纵 语 言 ( KQML) ;第 3 层 是 交 互 协 议 层 ,它 的 作 用 是保 证 Agent 之 间 能 够 进 行 具 有 一 定 结 构 的 信 息 交 换 ,即 让 交 互 的 双 方 能 够 在 上 层 策 略 指 导 下 ,通 过 一 系 列对 话 来 实 现 协 调 、 协 商 或 协 作 的 目 的 ,目 前 已 经 有 许多 比 较 成 功 的 交 互 协 议 ,如 :黑 板 结 构 、 合 同 网 协 议 、投 票 协 议 和

23、拍 卖 协 议 等 ;第 4 层 是 交 互 策 略 层 ,它 直接 面 向 问 题 ,通 过 对 各 方 面 问 题 的 综 合 分 析 ,确 定 A2gent 在 交 互 过 程 中 表 现 的 行 为 ,交 互 策 略 的 制 定 是Agent 智 能 特 性 的 重 要 体 现 ,也 是 Agent 成 功 交 互 的关 键 。3. 2 多 Agent 系 统 交 互 的 通 信 问 题要 使 多 Agent 系 统 能 进 行 交 互 ,协 同 完 成 工 作 ,通 信 是 重 要 的 基 础 和 服 务 保 障 。 通 信 部 分 主 要 涉 及到 通 信 机 制 和 通 信 语

24、言 。3. 2. 1 多 Agent 交 互 的 通 信 机 制常 用 的 通 信 机 制 有 直 接 通 信 、 广 播 通 信 、 联 邦 系统 ( Federation System) 和 公 共 黑 板 系 统 (BlackboardSystem) 。(1)直 接 通 信 用 于 需 要 通 信 的 Agent 已 确 切 知 道通 信 的 另 一 方 是 谁 ,二 者 之 间 进 行 直 接 交 流 。(2)广 播 通 信 用 于 一 Agent 将 消 息 广 播 给 同 组 的所 有 成 员 或 者 不 知 道 通 信 对 方 的 地 址 。(3)联 邦 系 统 的 特 点 是

25、:各 Agent 之 间 的 交 互 是通 过 联 邦 体 来 实 现 的 ,Agent 可 以 动 态 地 加 入 联 邦体 ,接 受 联 邦 体 提 供 的 服 务 。 这 些 服 务 包 括 :接 受 A2gent 加 入 联 邦 体 并 进 行 登 记 ;记 录 加 入 联 邦 体 的 A2gent 能 力 和 任 务 ;为 加 入 联 邦 体 的 Agent 提 供 通 信 服务 ;对 Agent 提 出 的 请 求 提 供 响 应 ;在 联 邦 体 之 间 提供 知 识 转 换 与 消 息 路 由 等 等 。(4)公 共 黑 板 系 统 是 一 种 集 中 控 制 的 方 式 ,每

26、 个Agent 把 信 息 放 在 其 它 所 有 Agent 都 可 以 存 取 的 黑板 上 ,供 其 它 成 员 共 享 。3. 2. 2 多 Agent 交 互 的 通 信 语 言设 计 一 种 通 用 的 Agent 通 信 语 言 是 Agent 交 互的 关 键 问 题 。 Agent 采 用 ACL (Agent 通 信 语 言 ) 进行 通 信 。 ACL 由 两 种 语 言 构 成 :一 种 是 知 识 交 换 格式 ( KIF) ,它 是 一 阶 谓 词 逻 辑 的 扩 展 形 式 ,用 于 表 示信 息 的 内 容 ; 另 一 种 是 知 识 与 查 询 操 纵 语 言

27、( KQML) ,它 以 Lisp 语 言 为 基 础 ,是 ACL 的 主 体 。KQML ( Knowledge Query and Manipulation Lan2guage)语 言 是 目 前 使 用 最 为 广 泛 的 一 种 Agent 通 信语 言 ,它 的 最 大 特 点 是 有 助 于 理 解 信 息 内 容 的 所 有 信息 都 包 含 于 通 信 信 息 当 中 。 在 KQML 中 ,既 有 标 准的 通 信 操 作 原 语 如 ask ,tell ,query ,delete ,insert 等 ,又有 面 向 协 议 的 通 信 原 语 ,如 subscribe

28、,还 有 许 多 用 于Agent 进 行 信 息 交 换 的 协 议 。 它 的 核 心 是 预 先 定 义的 许 多 行 为 ,其 中 包 含 了 希 望 接 受 方 执 行 的 动 作 。KQML 可 以 视 为 由 内 容 、 信 息 和 通 信 构 成 的 3 层 结构 (如 图 6 所 示 ) 。 内 容 层 说 明 信 息 的 实 际 内 容 ,可 以是 Prolog 代 码 、 c 代 码 、 自 然 语 言 描 述 或 其 它 表 达 方式 ,该 层 对 KQML 是 不 透 明 的 , KQML 仅 对 其 进 行简 单 打 包 和 传 送 而 不 进 行 处 理 或 理

29、解 。 信 息 层 是KQML 语 言 的 核 心 ,基 本 功 能 是 标 识 用 以 发 送 信 息的 协 议 ,提 供 讲 话 动 作 或 执 行 发 送 者 在 内 容 中 附 加 的行 为 ,另 外 ,信 息 层 还 包 括 一 些 用 以 描 述 内 容 层 信 息的 可 选 部 分 ,如 语 言 、 术 语 、 通 信 主 题 描 述 符 等 ,以 便KQML 对 要 传 递 的 内 容 进 行 分 析 、 路 由 和 发 送 4 。76 1 电 力 情 报 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.

30、 All rights reserved. http:/图 6 KQML 的 3 层 结 构 图3. 3 多 Agent 交 互 协 议 和 交 互 策 略(1)多 Agent 交 互 协 议 是 对 Agent 有 组 织 的 信 息交 换 过 程 的 一 种 抽 象 和 规 定 ,它 直 接 反 映 了 Agent 交互 目 的 和 交 互 规 则 ,与 Agent 内 部 的 推 理 机 制 也 紧 密相 关 ,是 多 Agent 系 统 研 究 的 重 点 。多 Agent 交 互 协 议 根 据 交 互 目 的 可 分 为 协 调 协议 、 协 作 协 议 和 协 商 协 议 ;根

31、据 交 互 协 议 的 作 用 时 间可 分 为 长 期 协 议 、 中 期 协 议 和 短 期 协 议 等 ,也 可 根 据不 同 的 需 要 采 用 综 合 性 的 交 互 协 议 。(2)多 Agent 的 交 互 策 略 涉 及 到 对 待 求 问 题 的 分析 ,对 相 关 Agent 情 况 的 了 解 ,以 及 对 相 关 交 互 协 议的 分 析 。 虽 然 现 在 的 应 用 研 究 大 都 采 用 多 Agent 系统 的 设 计 阶 段 由 设 计 人 员 预 先 分 析 解 决 Agent 的 交互 策 略 ,但 Agent 在 运 行 状 态 下 自 主 进 行 交

32、互 策 略 的制 定 即 动 态 交 互 策 略 的 制 定 更 为 重 要 ,目 前 这 方 面 的理 论 研 究 还 不 成 熟 ,有 待 进 一 步 拓 展 。3. 4 多 Agent 系 统 中 的 协 调 与 协 作MAS 的 研 究 重 点 在 于 如 何 协 调 在 逻 辑 上 或 物 理上 分 离 的 、 具 有 不 同 目 标 的 多 个 Agent 的 行 为 ,使 其为 了 联 合 采 取 行 动 或 求 解 问 题 ,协 调 各 自 的 知 识 、 希望 、 意 图 、 规 划 、 行 动 ,以 对 其 资 源 进 行 合 理 安 排 ,最 大程 度 地 实 现 各 自

33、 和 总 体 目 标 。 因 此 , MAS 中 各 A2gent 在 社 会 层 次 上 的 知 识 和 行 为 、 协 调 与 协 作 成 为 多Agent 系 统 研 究 的 核 心 问 题 。20 世 纪 80 年 代 中 期 ,Rosenschein 在 其 博 士 论 文中 运 用 对 策 论 ,建 立 了 “ 理 性 Agent” 交 互 的 静 态 模型 ,成 为 多 Agent 协 调 与 协 作 问 题 的 形 式 化 理 论 基础 。 因 为 对 策 论 被 公 认 为 研 究 人 类 交 互 的 最 佳 数 学工 具 ,将 这 一 工 具 运 用 于 多 Agent 的

34、 交 互 是 自 然 的 。多 Agent 的 协 调 与 协 作 有 如 下 3 个 实 现 方 法 5 :(1)无 通 讯 的 协 调 与 协 作 。 其 方 法 与 传 统 对 策 论相 似 。(2)有 控 制 中 心 的 通 讯 协 调 和 协 作 。 它 类 似 于 传统 操 作 系 统 的 方 法 :即 为 每 个 Agent 群 体 增 设 一 个 可称 为 助 理 器 的 装 置 ,所 有 的 位 于 同 一 群 体 中 的 Agent通 过 向 助 理 器 声 明 一 组 描 述 信 息 的 方 式 与 此 装 置 通信 ,同 时 助 理 器 还 负 责 完 成 与 其 它

35、群 体 中 助 理 器 的 交互 ,实 现 与 别 的 助 理 器 管 理 下 的 Agent 的 协 作 。(3) 协 商 。 协 商 方 式 的 种 类 繁 多 ,主 要 有 基 于Nash 合 作 对 策 求 解 的 二 Agent 协 商 、 基 于 Nash 非 合作 对 策 求 解 的 多 Agent 协 商 和 基 于 Robinstein 协 商理 论 的 方 法 。3. 5 多 Agent 系 统 交 互 中 存 在 的 问 题目 前 ,对 MAS 的 研 究 才 刚 刚 起 步 ,由 于 Agent 技术 的 不 成 熟 和 MAS 系 统 的 复 杂 性 ,MAS 中 多

36、 Agent的 交 互 和 协 作 还 有 许 多 问 题 没 有 解 决 ,譬 如 :(1)缺 乏 规 范 系 统 结 构 和 机 制 的 统 一 标 准 以 及 描述 ,构 造 和 评 价 MAS 应 用 系 统 的 有 效 方 法 。(2)缺 乏 对 Agent 成 员 的 行 为 、 协 作 、 通 信 等 进 行描 述 、 设 计 、 编 程 和 调 试 的 MAS 工 具 。(3)不 同 的 系 统 拥 有 各 自 的 运 行 环 境 、 访 问 控 制 、安 全 策 略 、 命 名 规 则 和 指 令 系 统 等 ,相 互 之 间 不 能 兼容 ,此 即 不 同 组 织 的 异

37、构 Agent 成 员 之 间 的 协 作 问题 。(4)缺 乏 Agent 成 员 与 MAS 之 间 的 行 为 、 意 图 和目 标 一 致 性 ,以 及 良 好 、 高 效 的 协 同 机 制 、 任 务 和 资 源的 分 配 与 管 理 机 制 等 。4 多 Agent 技 术 的 应 用多 Agent 技 术 主 要 涉 及 复 杂 和 并 发 系 统 的 建 立与 管 理 、 流 动 访 问 与 管 理 、 信 息 搜 集 与 处 理 、 语 言 处理 、 工 业 制 造 、 空 中 交 通 控 制 、 监 控 、 分 布 计 算 与 协 同工 作 、 电 子 商 务 、 用 户

38、 界 面 和 中 间 件 以 及 机 器 人 6 等 。 以 上 讨 论 的 关 于 多 Agent 系 统 的 体 系 结 构 及 其交 互 问 题 的 解 决 方 案 可 为 实 际 应 用 系 统 的 开 发 提 供参 考 模 型 ,其 中 的 Agent 可 由 不 同 领 域 的 开 发 者 针 对具 体 问 题 和 环 境 采 用 不 同 工 具 和 技 术 实 现 。在 华 北 电 力 大 学 仿 真 与 控 制 技 术 研 究 所 的 分 布式 控 制 实 验 室 中 ,装 备 着 一 套 覆 盖 面 广 、 应 用 灵 活 的控 制 系 统 和 综 合 仿 真 试 验 研 究

39、 系 统 ,其 中 包 括 仿 真 工作 站 , INFI290 OPEN 兼 容 Symphony DCS , OVA2TION DCS , EDPF22000 分 散 控 制 系 统 等 DCS 控 制设 备 ,FF 和 LONWOR K现 场 总 线 设 备 以 及 G2 专 家系 统 ,LABview 等 应 用 软 件 工 具 等 。 由 于 各 种 系 统的 内 部 结 构 、 功 能 、 数 据 结 构 和 类 型 以 及 接 口 方 式 等都 存 在 着 很 大 的 差 异 ,因 此 要 实 现 这 些 异 构 系 统在 局 域 网 上 的 通 信 和 数 据 交 换 存 在

40、着 一 定 的 困 难 。(下 转 70 页 )86 电 力 情 报 2002 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/装 在 阻 尼 线 外 侧 ,处 于 振 幅 较 大 的 位 置 。 该 方 案 的 缺 点是 防 振 装 置 较 长 ,防 振 锤 由 于 振 幅 大 而 容 易 疲 劳 ,影 响防 振 效 果 。 鉴 于 此 ,设 计 开 发 了 新 的 大 跨 越 防 振 方 案 。新 方 案 由 大 、 小 阻 尼 线 花 边 和 防 振 锤 组

41、成 ,其 特 点 是 阻尼 线 花 边 较 短 (0. 4 4 m) ,并 将 小 花 边 进 行 剥 皮 处 理 。另 外 ,防 振 锤 安 装 在 靠 近 悬 垂 线 夹 的 大 阻 尼 线 花 边 中 点的 导 线 上 ,避 免 了 防 振 锤 的 疲 劳 损 伤 。2 舞 动舞 动 是 一 种 由 导 线 上 的 非 对 称 覆 冰 引 起 的 低 频率 (0 3 Hz) 、 大 振 幅 (几 m 至 十 几 m) 的 振 动 现 象 。舞 动 多 在 导 线 覆 冰 厚 度 3 mm 以 上 、 气 温 0 C 左 右 时发 生 。 此 时 ,如 遇 上 6 16 m/ s 的 风

42、力 (4 7 级 风 ) ,极 易 发 生 舞 动 。 舞 动 时 ,全 档 架 空 线 做 定 向 的 波 浪 式起 伏 运 动 。 由 于 振 幅 较 大 ,容 易 引 起 相 间 或 导 线 对 地间 的 闪 络 ,造 成 金 具 损 坏 、 线 路 跳 闸 停 电 、 拉 倒 杆 塔 、导 线 折 断 等 事 故 。舞 动 研 究 的 现 状 及 发 展 趋 势 在 文 献 2 中 已 有 论述 。 舞 动 研 究 的 根 本 目 的 是 防 止 舞 动 发 生 ,或 减 小 舞动 的 强 度 ,从 而 避 免 或 减 少 舞 动 所 造 成 的 损 失 。 国 内外 专 家 普 遍

43、认 为 ,加 强 各 种 防 舞 器 的 研 究 和 开 发 是 当前 防 止 舞 动 发 生 的 重 要 任 务 。 通 常 对 有 可 能 发 生 舞动 的 线 路 采 取 加 大 相 间 距 离 或 加 装 相 间 绝 缘 间 隔 棒等 措 施 。3 次 档 距 振 动随 着 大 容 量 、 远 距 离 输 电 技 术 的 发 展 ,分 裂 导 线已 普 遍 被 采 用 。 目 前 ,我 国 330 kV 线 路 多 采 用 2 分裂 导 线 ;500 kV 线 路 多 采 用 4 分 裂 导 线 ;即 将 兴 建 的750 kV 线 路 可 能 采 用 6 分 裂 导 线 。 为 保

44、证 同 相 各 导线 间 的 相 对 位 置 ,必 须 在 线 路 上 安 装 各 种 类 型 的 间 隔棒 。 次 档 距 振 动 就 是 间 隔 棒 之 间 导 线 的 振 动 。 其 频率 为 1 2 Hz ,振 幅 为 100 500 mm ,介 于 微 风 振 动和 舞 动 之 间 。 次 档 距 振 动 造 成 分 裂 导 线 相 互 撞 击 ,损伤 导 线 和 间 隔 棒 。 国 外 一 般 采 用 增 大 分 裂 导 线 间 的距 离 ,缩 短 次 档 距 长 度 ,采 用 不 同 的 导 线 排 列 方 式 ,以及 换 成 柔 性 间 隔 棒 等 措 施 来 防 止 次 档

45、距 振 动 。4 结 束 语架 空 输 电 线 路 导 线 的 振 动 和 防 振 越 来 越 受 到 科技 工 作 者 的 重 视 。 经 过 多 年 的 努 力 ,取 得 了 可 喜 的 成果 。 但 由 于 影 响 导 线 振 动 的 因 素 很 复 杂 ,问 题 远 没 有根 本 解 决 。 特 别 是 我 国 在 该 领 域 起 步 较 晚 ,在 基 础 理论 研 究 方 面 仍 较 落 后 ,设 计 资 料 也 十 分 匮 乏 。 因 此 ,今 后 除 要 进 一 步 加 强 基 础 理 论 研 究 外 ,还 应 注 重 现 场观 测 和 试 验 研 究 ,不 断 充 实 和 完

46、善 导 线 振 动 分 析 和 防振 设 计 所 需 的 技 术 资 料 ,实 现 振 动 分 析 和 防 振 设 计 的计 算 机 化 。参 考 文 献 :1 郑 玉 琪 . 架 空 输 电 线 路 微 风 振 动 M . 北 京 :水 利 电 力 出版 社 ,1987.2 张 忠 河 , 王 藏 柱 . 舞 动 研 究 现 状 及 发 展 趋 势 J . 电 力 情报 ,1998 , (4) :6 - 8.作 者 简 介 :王 藏 柱 (1946 - ) ,男 ,河 北 深 县 人 ,华 北 电 力 大 学 教 授 ,从 事 机 械 设 计 及 理 论 的 研 究 工 作 。(上 接 68

47、 页 )利 用 多 Agent 技 术 ,可 以 将 各 个 系 统 应 用 软 件 的 数 据结 构 、 函 数 库 、 API 接 口 等 进 行 Agent 封 装 ,针 对 各 自的 特 点 而 使 其 具 有 不 同 的 结 构 和 功 能 特 性 ,以 及 一 定的 智 能 性 。 整 个 实 验 室 的 分 布 式 环 境 构 成 一 个 多 A2gent 系 统 ,由 一 个 发 挥 协 调 控 制 作 用 的 Agent 管 理 软件 进 行 统 一 管 理 ,从 而 实 现 分 布 式 试 验 、 研 究 环 境 中多 种 应 用 系 统 之 间 的 交 互 、 协 作 和

48、 协 调 运 行 ,提 高 软件 的 集 成 度 和 使 用 效 率 。参 考 文 献 : 1 WOOLDRID GE M J , J ENN IN GS N R. Intelligent Agents :theory and practice J . The Knowledge Engineering Re2view , 1995 ,10 (2) :115 - 152.2 赵 龙 文 ,侯 义 斌 . Agent 的 概 念 模 型 及 其 应 用 技 术 J . 计算 机 工 程 与 科 学 , 2000 , (6) :77 - 78.3 高 波 ,费 奇 ,陈 学 广 . Agent 交

49、 互 层 次 模 型 J . 计 算 机 科学 ,2001 , (8) :105 - 106.4 YANN IS L , TIM F. A semantics approach for KQML a general purpose communication language for software A2gents C . Third International Conference on Informationand Knowledge Management , Berlin , 1994.5 董 红 斌 ,王 建 华 . 多 Agent 技 术 研 究 J . 计 算 机 应 用 研究 , 1999 , (10) :29 - 30.6 HERMANS B.