論一種集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu)

1、論一種集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu) 論文摘要：針對(duì)復(fù)雜物流系統(tǒng)的復(fù)雜性，提出了一種分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu)，闡述了該體系結(jié)構(gòu)在復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用過(guò)程，將復(fù)雜物流系統(tǒng)分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu)和集中式仿真體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提出了集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu) 論文關(guān)鍵詞：復(fù)雜物流系統(tǒng)；體系結(jié)構(gòu)；分布式仿真；多代理仿真；集中式仿真 復(fù)雜物流系統(tǒng)的復(fù)雜性包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、不確定性、信息的失真與放大、組織機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性等對(duì)于各種復(fù)雜的物流系統(tǒng)，無(wú)論是線性的還是非線性的，無(wú)論是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的，都可以用系統(tǒng)仿真方法來(lái)研究合理地確定仿真體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)仿真的前提 本文首先提出了基于hla的分布式多代理仿真體

2、系結(jié)構(gòu)，并將該體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用于復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真；將該體系結(jié)構(gòu)與復(fù)雜物流系統(tǒng)集中式仿真體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提出了一種集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu)，以滿足各種層次的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真需求 1分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu) 首先要探討基于hl的分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基于hl的仿真體系結(jié)構(gòu)時(shí)，涉及聯(lián)邦成員的劃分，它通常采用美國(guó)國(guó)防部建模與仿真辦公室(dmso)提出的開(kāi)發(fā)分布交互仿真系統(tǒng)的軟件工程方法，即聯(lián)邦開(kāi)發(fā)和執(zhí)行過(guò)程模型fedep其中，在開(kāi)發(fā)聯(lián)邦概念模型時(shí)候，一個(gè)很重要的任務(wù)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含的對(duì)象類和交互類結(jié)構(gòu)表而在設(shè)計(jì)基于多代理的仿真體系結(jié)構(gòu)時(shí)，又涉及代理的劃分因此，我們認(rèn)為，基于hl的分布式多代理仿

3、真體系結(jié)構(gòu)包括hlarti通信支撐平臺(tái)、聯(lián)邦成員、代理、對(duì)象類、交互類、事件六個(gè)層次，如圖1所示 圖1中，y個(gè)聯(lián)邦成員中有一個(gè)總控臺(tái)聯(lián)邦成員，負(fù)責(zé)創(chuàng)建聯(lián)邦，所有聯(lián)邦成員通過(guò)hlarti通信支撐平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，每個(gè)聯(lián)邦成員又由若干個(gè)代理類、對(duì)象類和交互類組成，當(dāng)有相關(guān)的事件發(fā)生時(shí)，代理類生成相關(guān)對(duì)象類和交互類實(shí)例或更新已經(jīng)存在的對(duì)象類和交互類實(shí)例屬性，并在hlarti通信支撐平臺(tái)的支持下，通過(guò)對(duì)象類和交互類的訂購(gòu)和發(fā)布實(shí)現(xiàn)對(duì)象類實(shí)例和交互類實(shí)例的發(fā)布和接收，從而完成與其他聯(lián)邦成員中代理類的聯(lián)系 基于hla的分布式多代理仿真系統(tǒng)包括接口代理interfaeeagent、通信支撐代理rtiagent事

4、件管理代理eventagent及其他一些根據(jù)功能劃分的代理，代理們通過(guò)事件的執(zhí)行共同完成仿真運(yùn)行過(guò)程接口代理執(zhí)行用戶的請(qǐng)求包括仿真開(kāi)始、仿真暫停、仿真結(jié)束等，或?qū)⒂脩舻恼?qǐng)求傳遞給其他代理，并通知用戶監(jiān)控仿真結(jié)果通信支撐代理提供rti服務(wù)，如創(chuàng)建聯(lián)邦、加入聯(lián)邦、時(shí)間推進(jìn)、交互發(fā)送和接收、對(duì)象屬性更新等事件管理代理負(fù)責(zé)事件列表的管理，它提取當(dāng)前時(shí)間段的仿真事件并通知相關(guān)的代理執(zhí)行這些事件在所有當(dāng)前時(shí)間段的仿真事件執(zhí)行完畢后，請(qǐng)求仿真時(shí)鐘推進(jìn) 2復(fù)雜物流系統(tǒng)分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu) 當(dāng)把基于hla的分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用于復(fù)雜物流系統(tǒng)分布式多代理仿真時(shí)，其關(guān)鍵任務(wù)是正確地劃分出系統(tǒng)所包含的聯(lián)邦

5、成員，以及各個(gè)聯(lián)邦成員中所具有的代理類、對(duì)象類、交互類和事件類，并且正確地描述它們的相互關(guān)系 我們認(rèn)為，組成復(fù)雜物流系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)體可以直接映射為聯(lián)邦成員；各個(gè)聯(lián)邦成員內(nèi)部代理的劃分則可以在構(gòu)造各個(gè)聯(lián)邦成員petri網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其基本的劃分方法是將主要的變遷映射為代理類或交互類，位置映射為對(duì)象類，而令牌token則映射為代理類屬性、對(duì)象類屬性或交互類屬性當(dāng)然，具體如何劃分代理類、對(duì)象類和交互類并不是一成不變的，應(yīng)視具體情況而定 對(duì)于典型復(fù)雜物流系統(tǒng)，其聯(lián)邦成員包括供應(yīng)商、制造商、批發(fā)商和零售商四類實(shí)體，再加上核心企業(yè)，共有五類聯(lián)邦成員，其中核心企業(yè)具有總控聯(lián)邦成員的功能，負(fù)責(zé)創(chuàng)建仿真聯(lián)邦

6、，當(dāng)然也可以單獨(dú)設(shè)置總控聯(lián)邦成員來(lái)創(chuàng)建聯(lián)邦并記錄系統(tǒng)運(yùn)行情況，這樣的劃分方法將有六類聯(lián)邦成員，這里將核心企業(yè)和總控臺(tái)合二為一下面是典型復(fù)雜物流系統(tǒng)中的批發(fā)商聯(lián)邦成員中代理類、對(duì)象類、交互類和事件類的劃分情況 代理類：接口代理intefaeeagent；事件管理代理eventagent；通信支撐代理rtiagent；決策 代理decisionagent；發(fā)貨代理deliveryagent；訂貨代理orderagent 對(duì)象類：批發(fā)商基本信息wholesalerobject 交互類：訂貨orderlnteraetion；發(fā)貨deliveryinteraction 事件類：訂貨orderevent；

7、發(fā)貨deliveryevent；到貨compementevent 圖2是利用有色petri網(wǎng)描述的關(guān)于批發(fā)商聯(lián)邦成員中代理類、交互類、對(duì)象類及事件類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，限于篇幅，其他聯(lián)邦成員不再介紹其作法基本相同，但內(nèi)容稍有不同圖2定義了個(gè)顏色集、5個(gè)變量(e,i，b，n，s)，e表示實(shí)體標(biāo)識(shí)；i表示實(shí)體現(xiàn)有庫(kù)存；bo表示延期交貨的訂單；oo表示未達(dá)訂單；s表示訂貨點(diǎn)量(最大庫(kù)存水平)；w是復(fù)合顏色集rtiagent接收來(lái)自零售商聯(lián)邦成員的訂貨交互，更新wolesalerobjec對(duì)象的延期交貨訂單數(shù)量，并據(jù)此生成發(fā)貨事件發(fā)貨事件執(zhí)行時(shí)，向零售商聯(lián)邦成員發(fā)送發(fā)貨交互，并更新批發(fā)商的現(xiàn)有庫(kù)存；gua

8、rdi+n一b<s是一個(gè)守衛(wèi)，即當(dāng)批發(fā)商的現(xiàn)有庫(kù)存加上未達(dá)訂單減去延期交貨訂單數(shù)量小于訂貨點(diǎn)量時(shí)eventagent生成并執(zhí)行向制造商的訂貨事件，同時(shí)更新wolesalerobject對(duì)象的未達(dá)訂單數(shù)量；之后，rtiagent接收來(lái)自制造商聯(lián)邦成員的發(fā)貨交互，生成收貨事件并執(zhí)行，更新wolesalerobject對(duì)象的現(xiàn)有庫(kù)存數(shù)量decisionagent調(diào)用相關(guān)模型以決定訂貨點(diǎn)量的大小 3集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu) 復(fù)雜物流系統(tǒng)集中式仿真和分布式多代理仿真構(gòu)成了復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真的兩大內(nèi)容，但是它們并不孤立地存在著，它們相互聯(lián)系、相互配合共同完成復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真任務(wù)因此，在探討復(fù)雜物

9、流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu)的時(shí)候，就是要分析分布式多代理仿真體系結(jié)構(gòu)和集中式仿真的關(guān)系將兩者有效結(jié)合，構(gòu)筑一個(gè)集成的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu) 在討論集中式仿真與分布式多代理仿真關(guān)系的時(shí)候，需要解決的是這兩種仿真過(guò)程的有效的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連接問(wèn)題復(fù)雜物流系統(tǒng)集中式仿真系統(tǒng)可以通過(guò)仿真數(shù)據(jù)庫(kù)和復(fù)雜物流系統(tǒng)分布式多代理仿真系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)， 圖3就是集成后的復(fù)雜物流系統(tǒng)仿真體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜物流系統(tǒng)分布式多代理仿真系統(tǒng)可以由核心企業(yè)聯(lián)邦成員通過(guò)hlarti獲取各實(shí)體信息及相關(guān)參數(shù)設(shè)置并存入仿真數(shù)據(jù)庫(kù)供集中式仿真使用；復(fù)雜物流系統(tǒng)集中式仿真系統(tǒng)根據(jù)核心企業(yè)的請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)仿真后將一些關(guān)鍵參數(shù)的仿真結(jié)果如各實(shí)體的訂貨點(diǎn)量存入仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，核心企業(yè)聯(lián)邦成員通過(guò)hlarti將這些關(guān)鍵參數(shù)發(fā)送給