面向多Agent设计与分析形式化方法的研究--面向Agent的G-Net列车群运行模型的研究

随着多Agent技术的发展及其在各种系统中的应用,Agent作为下一代软件工程技术的观点已被越来越多的研究者和工程师所接受。Agent理论研究,尤其是面向Agent的复杂系统形式化说明、设计与分析方法的研究已成为当前的一个热点。Haiping Xu提出面向Agent的G-Net方法在Agent的形式化设计与分析方面取得了显著的效果;该方法是一种多方法学集成的建模方法,一方面体现了面向对象类的基本思想对Agent内部结构进行分层抽象描述,另一方面充分利用Petri网这一形式化的分析工具确保设计的正确性。 针对列车群运行仿真子系统之间存在的通信协商问题,本文在已有研究的基础上构建了仿真系统Agent通信传输层模型,该模型基于系统的多Agent架构为进一步描述列车-车站间的通信行为提供了基础。在此基础上,采用上述方法对列车离站/进站基本协议构建了面向Agent的G-Net列车-车站通信关系模型。本文利用面向Agent的G-Net方法在复杂系统设计分析中的优点,对在系统运行期间列车与车站之间表现出的通信协商等交互行为进行了建模描述;并且利用基于Petri网的形式化分析方法对模型的L3-活性属性进行了验证。模型L3-活性的验证过程说明:在系统运行期间,模型中描述的任意列车/车站通信行为的执行不会导致通信的死锁。 本文描述的列车群运行仿真系统子系统之间通信关系的研究是基于PITS基本特征的列车群运行系统行为属性建模研究重要组成部分;同时为多Agent系统中Agent交互行为的形式化设计与分析方法的进一步研究打下坚实基础。