融合多Agent序贯决策的自动小车存取系统关键技术研究

Taking AVS/Rs as study subject, investigates application the multi-agent based I-DIDs model for solving the AVS/Rs' dynamic decision-making problem when environment are dynamic and uncertain. The main contents of this research as three aspects:(1) To solve the AVS/Rs path planning problem in dynamic and uncertain environments, a sequential decision-making method based on the I-DIDs model from the point of view of multi-agent system is proposed. (2)To solve the AVS/Rs dynamic task allocation problem under dynamic and uncertain environment, a multi-agent system sequential decision making based task allocation method using the I-DIDs model is proposed.(3) To increase the AVS/Rs throughput, a decision tree learning methods to optimize the AVS/Rs dwell point policy under dynamic and uncertain environment is proposed. Finally, we will using the idea of modular to establish a multi-agent based dynamic decision-making simulation model, and to achieve AVS/Rs experiment platform.

以自动小车存取系统（AVS/Rs）为研究对象，针对不确定环境下 AVS/Rs 的若干动态决策问题，提出应用多 Agent交互式动态影响图 (I-DIDs) 序贯决策理论进行建模与应用仿真。主要从三个方面开展相关研究：（1）针对AVS/Rs 的动态路径规划问题，研究应用I-DIDs 理论框架进行建模，并研究在规模较大实际环境下的有效求解算法；（2）针对AVS/Rs 的动态任务分配问题，构建基于多Agent 交互式动态影响图的分布式任务分配决策模型；（3）针对AVS/Rs 的停留点策略问题，建立基于多Agent 交互式动态影响图的动态停留点策略模型，并研究具有学习能力的方法，获取底层模型参数。 最后基于模块化的思想，建立多Agent的自动小车存取系统动态决策仿真模型，并实现AVS/Rs实验仿真平台。

自动小车存取系统（Autonomous Vehicle Storage and Retrieval Systems, AVS/Rs）是一种集自动化、集成化、信息化、智能化为一体的新型的自动存取系统（Automated Storage and Retrieval System, AS/Rs）。目前主要应用于自动化立体仓库系统和供应链物料配送中心等领域，已经成为现代物流自动化系统不可或缺的部分，是未来自动化立体仓库系统发展的必然趋势。目前对于AVS/Rs的研究还处于初级阶段，其理论研究水平已经跟不上当前系统硬件和控制技术的发展速度，导致了其无法大规模的应用。. 本项目在前期研究多Agent序贯决策理论的基础上，以AVS/Rs为研究对象，从多Agent系统角度出发，对课题组前期研究AVS/Rs动态决策模型所取得的成果进行扩展，提出了动态不确定环境下基于I-DIDs的多Agent序贯决策模型，并探讨应用I-DIDs模型求解AVS/Rs的动态决策问题。主要从以下三个方面开展研究：1）应用I-DIDs模型解决不确定环境下AVS/Rs路径规划问题；2）应用I-DIDs模型求解不确定环境下AVS/Rs动态任务分配问题；3）应用I-DIDs模型求解不确定环境下AVS/Rs动态停留点策略。. 应用I-DIDs模型理论研究AVS/Rs的动态决策问题是一种新的方法，将成为AVS/Rs决策层模块中不可缺少的一部分；同时，应用I-DIDs模型解决AVS/Rs的动态决策问题将更好地验证I-DIDs的实际应用能力，并可以有效对I-DIDs理论进行更深入地探索，拓宽其应用领域范围。本课题所研究的内容不仅创新了AVS/Rs动态决策问题的建模与求解方法，拓展了多Agent决策理论和决策模型的应用领域，具有重要的理论和应用意义；而且创新了I-DIDs模型研究通信决策问题的求解算法；应用I-DIDs研究AVS/Rs动态决策问题也是一个全新方法，在国内外尚属首例，具有广泛的应用前景。本项目培养了计算机科学领域的硕士研究生2名，均已顺利完成学业，培养1名项目组成员前往台湾攻读博士学位，延续项目的深入研究。在论著方面，本项目已资助发表了10篇论文,其中项目负责人为通讯或第一作者的SCI检索论文有2篇，EI期刊论文有2篇,中文核心1篇。