基于多Agent的流域洪水預報系統(tǒng)研究與應用.pdf

1、Agent與多Agent技術是一種有效解決復雜分布式系統(tǒng)問題的方法。本文將Agent與多Agent理論用于洪水預報系統(tǒng)的研究，重點研究分析系統(tǒng)的體系結構、基于BP-GA混合算法的預報模型、Agent間通信及協(xié)作等熱點和難點問題，并以渭河流域洪水數(shù)據資源為基礎，探討開發(fā)基于多Agent的洪水預報系統(tǒng)的一系列關鍵技術。該系統(tǒng)為洪水調度、災情評估、輔助決策提供先進準確智能的決策依據。 論文主要的研究工作和取得的成果如下： (1

2、)通過分析洪水預報系統(tǒng)應具有的特性與結構，構建了基于多Agent的洪水預報系統(tǒng)的體系結構，給出了系統(tǒng)的整體結構與預報節(jié)點MAS結構。將整個系統(tǒng)抽象為界面Agent、管理Agent、信息Agent、預報Agent和結果集成Agent等具有分布特性多個Agent，通過彼此間的協(xié)同工作，完成統(tǒng)一的預報任務。 (2)將人工神經網絡及遺傳算法引入洪水預報，建立了基于BP-GA混合算法的洪水預報模型，并應用于具有獨立自主功能的Agent中，

3、有機的將神經網絡預報的準確性與Agent的分布性結合到一起，提高了系統(tǒng)的適應性與預報的合理性。將各預報Agent的預報結果集成到一起，解決了單一Agent不能同時考慮各方面因素的缺點，使系統(tǒng)內部結構的信息交換成為可能，增強了預報的準確率，具有良好的開放性和自適應性。 (3)利用Java程序設計語言結合多Agent開發(fā)平臺JADE，設計出了基于多Agent的洪水預報系統(tǒng)。利用多Agent系統(tǒng)對復雜問題的分解、抽象和組織功能，將復雜

4、的預報系統(tǒng)分解成多個相互協(xié)作Agent單元，很好地實現(xiàn)了模塊獨立思想。同時，采用ACL通信語言進行Agent間的消息通信，提高了系統(tǒng)并行處理問題的能力。該系統(tǒng)實現(xiàn)的功能包括：數(shù)據管理、流域查詢、屬性數(shù)據管理、洪水預報和用戶管理等。本系統(tǒng)的開發(fā)，為今后渭河流域水利部門及水利工作者提高工作效率，實現(xiàn)防災減災，提供了有利的參考。 (4)充分利用渭河流域歷史洪水數(shù)據資源，運用仿真平臺對系統(tǒng)進行了仿真。仿真結果表明，預報誤差低于6.09％