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基于多Agent的模糊决策方法在能源系统中应用研究

作　者: 虞新兴
导　师: 彭亦功
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 能源系统多Agent方法模糊决策Agent
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

能源是人类发展和社会进步的重要物质基础,是关系国家安全和国民经济命脉的重要战略资源,更是关系我国可持续发展战略成功实施的关键因素,在我国以经济为中心的现代化建设中具有举足轻重的作用；因此,能源安全问题不容忽视。研究能源系统模糊决策方法,实现能源系统的决策、调配,确保能源供需平衡,有助于保证能源系统的安全稳定,此乃当前政府部门密切关注的重大问题。但是,能源系统是多变的复杂大系统,具有强的非线性、动态特性,而多Agent方法在处理非线性、动态特性问题上有巨大的优势,是研究复杂系统的重要理论基础；因此,多Agent方法也是研究能源系统建模问题的重要方法。本课题是基于上海市发展改革研究院对能源课题研究需要展开研究的。论文根据能源与人类社会可持续发展、能源资源现状,分析了能源安全的重要性；基于国内外能源系统预警、决策方法研究现状和多Agent理论方法研究,提出了基于多Agent的能源系统模糊决策方法,为确保能源系统安全提供了新的思路及方法。针对能源系统自上而下和自下而上的分层结构特点,构建基于多Agent分层体系的能源架构系统；根据各Agent所承担的任务和功能,分别构建了混合型能源系统管理Agent、模糊决策Agent和反应式能源系统用户层Agent、能源供应层Agent的结构；且着重研究了模糊决策Agent,包括模糊方法和模糊推理的研究、用于能源系统中模糊决策Agent的实现方法与仿真研究,并基于能源数据的特点,设计了能源差值归一化方法与节点距离预测灾变节点接近度求取方法；利用增加学习机制的方法来动态地更新模糊规则,确保模糊决策结果的准确性；同时,研究了多Agent系统中各Agent的协作模型与机制。最后,应用NetLogo平台对能源模糊决策多Agent系统进行了仿真。仿真结果表明：根据上海市发展改革研究院提供的能源数据,基于多Agent的模糊决策方法的研究可有效确保能源供需平衡和能源系统的安全,为政府能源部门或相关部门作能源决策、调配提供理论依据,对于稳定国民经济和社会发展也具有非常重要的积极意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-24
  1.1 课题研究背景  11-18
    1.1.1 能源的重要性  11
    1.1.2 能源资源现状  11-18
    1.1.3 能源系统安全重要性  18
  1.2 国内外研究现状  18-20
    1.2.1 国外研究现状  18-19
    1.2.2 国内研究现状  19-20
  1.3 课题研究意义  20-21
  1.4 课题主要研究内容和章节安排  21-24
    1.4.1 本文主要研究内容  21-22
    1.4.2 本文章节安排  22-24
第2章多Agent理论方法  24-36
  2.1 引言  24
  2.2 Agent特性  24-25
  2.3 Agent的分类  25-28
    2.3.1 分布式人工智能Agent  25-26
    2.3.2 智能界面Agent  26
    2.3.3 移动Agent  26-28
  2.4 Agent体系结构  28-31
    2.4.1 认知型Agent  29-30
    2.4.2 反应型Agent  30-31
    2.4.3 混合型Agent  31
  2.5 多Agent系统  31-35
    2.5.1 多Agent系统方法及特性  31-32
    2.5.2 MAS体系结构  32-33
    2.5.3 MAS的协作  33-34
    2.5.4 MAS的通信  34-35
    2.5.5 MAS通信语言  35
  2.6 本章小结  35-36
第3章基于多Agent的能源系统建模  36-45
  3.1 引言  36
  3.2 能源复杂系统  36-38
    3.2.1 能源复杂系统  36-37
    3.2.2 能源复杂系统分层结构  37-38
  3.3 基于多Agent方法的能源系统框架  38-40
  3.4 基于多Agent方法的能源系统模糊决策模型  40-42
    3.4.1 能源多Agent系统管理Agent结构  40-41
    3.4.2 能源多Agent系统模糊决策Agent结构  41-42
    3.4.3 能源多Agent系统用户层Agent结构  42
    3.4.4 能源多Agent系统供应层Agent结构  42
  3.5 多Agent系统的通信及协作  42-44
    3.5.1 基于MAS的模糊决策模型Agent间的通信  43
    3.5.2 基于MAS的模糊决策模型Agent问的协作  43-44
  3.6 本章小结  44-45
第4章模糊决策Agent研究  45-56
  4.1 引言  45
  4.2 模糊集合与隶属度函数  45-47
  4.3 模糊控制  47-48
  4.4 模糊决策Agent实现  48-54
    4.4.1 输入/输出变量的选取与量化  49-50
    4.4.2 输入/输出变量的模糊化  50-52
    4.4.3 模糊推理规则  52-53
    4.4.4 模糊推理机制  53-54
    4.4.5 去模糊化  54
  4.5 模糊决策推理机制学习算法  54-55
  4.6 本章小结  55-56
第5章基于多Agent的能源系统模糊决策实现  56-67
  5.1 本章概述  56
  5.2 能源系统多Agent的实现  56-60
    5.2.1 仿真平台  56-57
    5.2.2 能源系统各Agent的实现  57-60
  5.3 能源系统模糊决策的实现  60-65
    5.3.1 仿真系统初始化  60-61
    5.3.2 能源数据处理  61-62
    5.3.3 模糊决策Agent的实现  62-65
  5.4 能源多Agent系统协作模型  65-66
  5.5 本章小结  66-67
第6章总结与展望  67-69
  6.1 本文工作总结  67-68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
硕士期间论文发表情况  74

基于多Agent的模糊决策方法在能源系统中应用研究

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