基于HTN的應急任務規(guī)劃方法研究.pdf

1、隨著突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，應急響應受到社會各界越來越多的重視。切實有效的應急任務規(guī)劃是順利實施應急響應的重要前提。應急任務規(guī)劃具有問題規(guī)模大、層次性決策、任務關系復雜、時間緊迫、資源緊缺和環(huán)境動態(tài)變化的基本特征，決定了傳統(tǒng)的數學建模求解方法在計算時間和柔性表達等方面不能適應應急任務規(guī)劃需求。層次任務網絡（Hierarchical Task Network，HTN）規(guī)劃能夠處理大規(guī)模規(guī)劃問題，并且可以有效地模擬人的層次決策過程。本文根據應急

2、任務規(guī)劃的具體特征，進行了基于HTN的應急任務規(guī)劃方法研究。
　　首先，本文提出了基于“滾雪球”的應急任務網絡構建方法和基于社會網絡分析的應急網絡分析方法。應急任務網絡構建方法，為基于HTN的應急任務規(guī)劃領域知識構建提供領域結構雛形；應急任務網絡分析則識別了關鍵任務、關鍵關系和應急目標共享資源，為應急行動方案的執(zhí)行監(jiān)控過程提供針對性的決策指導信息。第二，針對應急任務規(guī)劃問題時態(tài)資源約束復雜，而現(xiàn)有HTN規(guī)劃算法處理時態(tài)資源約束能力

3、有限的現(xiàn)狀，進行了帶有時態(tài)與資源約束的HTN規(guī)劃算法研究，提出了新的能夠同時實現(xiàn)時態(tài)與資源推理的HTN規(guī)劃算法GSCCB-SHOP2。該算法在一定程度上突破了傳統(tǒng)HTN規(guī)劃算法在處理時態(tài)約束的同時不能進行充分的資源沖突推理的局限性。第三，針對應急響應任務方案執(zhí)行過程態(tài)勢動態(tài)變化的現(xiàn)實情況，提出動態(tài)執(zhí)行環(huán)境下基于HTN的重規(guī)劃方法。所提出的基于HTN的規(guī)劃-執(zhí)行統(tǒng)一框架，主要包含了方案執(zhí)行異常監(jiān)控方法和重規(guī)劃問題文件生成方法。
　　

4、本文圍繞應急任務規(guī)劃的具體特征和目前HTN規(guī)劃研究的不足，從系統(tǒng)性的領域知識構建、帶有資源與時態(tài)約束的HTN規(guī)劃算法和基于HTN的重規(guī)劃三個方面進行研究。其根本目的在于提高HTN規(guī)劃在應急任務規(guī)劃問題上的適用性。本文設計的應急任務網絡構建方法是HTN規(guī)劃領域知識構建方法的新嘗試，為復雜系統(tǒng)領域知識建模過程提供了新思路，在HTN規(guī)劃領域構建方面具有一定創(chuàng)新性。而應急任務網絡分析方法則使得應急行動方案的執(zhí)行監(jiān)控過程更具有針對性。本文提出的帶