基于多智能体技术的高速公路监控系统研究

于宏志

摘 要 近些年来，随着高速公路建设的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，高速公路监控系统是一个信息处理系统，它的特点是相对比较开放、智能、并且分布很复杂。文章主要以多智能体技术下的高速公路监控系统为研究对象，通过高速公路监控系统以及智能体技术的概述，智能体以及多智能体系统的分析，系统的结构以及各类智能体三个方面对高速公路监控系统进行进一步的分析和研究。

关键词 多智能体；技术；高速公路；监控系统

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0028-01

随着近年来高速公路的建设和发展越来越迅猛，相关部门对高速公路检测系统的要求也越来越高，因为它的功能和作用非常大。高速公路监控系统是交通机电工程系统的核心部分。该系统通过对交通流和交通运行情况的监控，对一些关键点的气象监测以及对核心路段采取的实时管理和控制，可以随时发现很多异常的现象，同时还可以及时的采取相应的解决方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒适性以及经济性。

1 高速公路监控系统以及智能体技术的概述

高速公路监控系统按照功能可划分为信息处理系统、信息采集系统以及信息发布系统。另外，各个系统又由很多的子系统构成。而高速公路监控系统的特点主要是智能，开放，而且分布非常复杂。

针对那些路网级的高速公路监控系统，可分为路段监控分中心以及区域监控中心。从空间分布来看，信息处理系统主要是分布在监控中心以及监控分中心上面；信息采集系统以及信息发布系统主要分布在监控中心、监控分中心以及高速公路的沿线上面。

智能体技术作为软件设计以及实现的一种新型技术，它的未来发展已经引起了各个领域的关注。而其中的多智能体技术的快速发展为解决那些复杂的分布式问题开拓了新思路。所以，本文主要讨论的对象是采用多智能体技术去搭建高速公路的监控系统。

2 智能体以及多智能体系统的分析

智能体技术的发展和产生是分布式网络技术与人工智能发展的必然产物，而多智能体系统的分析和研究也是目前是人工智能研究的一个热点问题。

1）智能体分析。智能体是指可以在某个环境下运行，同时可以把环境的变化，自主和灵活的采取相应的措施来满足它的设计目标的计算实体。它主要有以下几个特性。①自治特性。智能体可以在没有其他智能体和其他人干涉的情况下运行，并且对自身的行为以及内部的状态有一种控制的能力；②社会特性。智能体还可以与其他的智能体利用一种智能体语言互相进行交流；③反应特性。智能体可以对周围的环境做出理解，同时对环境的变化作出及时的回应；④能动特性。智能体不但可以对它的环境做出简单的反应，还可以通过接受到的一些信息，表现出一些目的性的动作。

2）多智能体系统分析。多智能体系统是由可以进行网络计算的多个智能体组合而成，每个智能体都可以独立的作用在自身以及周围的环境之中，同时还可以与其他的智能体通信。多智能体系统技术在进行表达过程中，利用智能体之间的相互通信、相互合作、相互理解、相互协调、相互调度、相互管理和控制等来对系统的结构和功能以及特征进行表达。另外，多智能体技术使用的范围比较广泛，比如在交通管理系统、决策支持系统以及信息协作系统等系统中都有应用。

3 系统的结构以及各类智能体

通过上文对智能体以及多智能体系统的分析，接下来会提出多智能体技术下的高速公路监控系统的框架，如图1所示。

图1 基于MAS的高速公路监控系统结构

从图1可以看出，该系统主要是由信息采集智能体、信息处理智能体、信息发布智能体、用户界智能体以及协调控制智能体几大类构成。

1）信息采集智能体主要负责的是对系统各种信息的采集和传送进行监控。根据信息采集的种类分成外场数据智能体、视频数据智能体和收费数据智能体。外场数据智能体主要负责把一些采集来的相关数据，存到服务器的数据库；视频智能体主要负责在外场的视频监控系统以及收费系统中采集相关的视频数据；而收费数据智能体主要负责采集相关的交通流量数据。

2）信息处理智能体的主要功能是负责把监控系统中收集到的信息数据进行全面的管理、维护以及智能化处理。同时还可以对监控系统中的交通管理问题以及控制方面的问题进行求解。

3）信息发布智能体主要的功能是负责对外发布监控系统信息，比如可以以可变化的信息标志、网站、以及手机短信等方法发布实时的交通信息。

4）用户界面智能体的主要作用有：对各种信息的显示和输入；对用户相互交换的命令进行接收，同时还要解释和实行；接受用户对整个监控系统的监控命令等。

5）协调控制智能体是整个监控系统核心，主要负责规划和协调监控系统内部各个主体的基本运行情况以及监控各个主体部分的工作状态，同时，该智能体还具有维护所有主体以及地址信息数据库的功能，通过这个数据库可以向监控系统中其他的主体提供更多的服务。

综上所述，高速公路监控系统作为一个非常重要的信息处理系统，可以为高速公路的发展提供更好的服务，可是随着高速公路的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，因此该系统技术水平的提高是一个必然趋势。多智能体技术作为一个新兴技术，对高速公路监控系统的发展起到了非常好的促进作用，通过本文的研究和分析将给高速公路监控系统尽快实现智能化水平提供了一个新途径，同时还为系统的最终实现奠定了稳定的基础。

参考文献

[1]李纲.高速公路监控系统及交通控制策略研究[D].西安：长安大学，2011.

[2]沈志云，邓学钧.交通运输工程学（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陈丽花，王长华，许豪.对高速公路监控系统技术研究分析[J].中国新技术新产品，2012（09）：39.endprint

摘 要 近些年来，随着高速公路建设的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，高速公路监控系统是一个信息处理系统，它的特点是相对比较开放、智能、并且分布很复杂。文章主要以多智能体技术下的高速公路监控系统为研究对象，通过高速公路监控系统以及智能体技术的概述，智能体以及多智能体系统的分析，系统的结构以及各类智能体三个方面对高速公路监控系统进行进一步的分析和研究。

关键词 多智能体；技术；高速公路；监控系统

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0028-01

随着近年来高速公路的建设和发展越来越迅猛，相关部门对高速公路检测系统的要求也越来越高，因为它的功能和作用非常大。高速公路监控系统是交通机电工程系统的核心部分。该系统通过对交通流和交通运行情况的监控，对一些关键点的气象监测以及对核心路段采取的实时管理和控制，可以随时发现很多异常的现象，同时还可以及时的采取相应的解决方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒适性以及经济性。

1 高速公路监控系统以及智能体技术的概述

高速公路监控系统按照功能可划分为信息处理系统、信息采集系统以及信息发布系统。另外，各个系统又由很多的子系统构成。而高速公路监控系统的特点主要是智能，开放，而且分布非常复杂。

针对那些路网级的高速公路监控系统，可分为路段监控分中心以及区域监控中心。从空间分布来看，信息处理系统主要是分布在监控中心以及监控分中心上面；信息采集系统以及信息发布系统主要分布在监控中心、监控分中心以及高速公路的沿线上面。

智能体技术作为软件设计以及实现的一种新型技术，它的未来发展已经引起了各个领域的关注。而其中的多智能体技术的快速发展为解决那些复杂的分布式问题开拓了新思路。所以，本文主要讨论的对象是采用多智能体技术去搭建高速公路的监控系统。

2 智能体以及多智能体系统的分析

智能体技术的发展和产生是分布式网络技术与人工智能发展的必然产物，而多智能体系统的分析和研究也是目前是人工智能研究的一个热点问题。

1）智能体分析。智能体是指可以在某个环境下运行，同时可以把环境的变化，自主和灵活的采取相应的措施来满足它的设计目标的计算实体。它主要有以下几个特性。①自治特性。智能体可以在没有其他智能体和其他人干涉的情况下运行，并且对自身的行为以及内部的状态有一种控制的能力；②社会特性。智能体还可以与其他的智能体利用一种智能体语言互相进行交流；③反应特性。智能体可以对周围的环境做出理解，同时对环境的变化作出及时的回应；④能动特性。智能体不但可以对它的环境做出简单的反应，还可以通过接受到的一些信息，表现出一些目的性的动作。

2）多智能体系统分析。多智能体系统是由可以进行网络计算的多个智能体组合而成，每个智能体都可以独立的作用在自身以及周围的环境之中，同时还可以与其他的智能体通信。多智能体系统技术在进行表达过程中，利用智能体之间的相互通信、相互合作、相互理解、相互协调、相互调度、相互管理和控制等来对系统的结构和功能以及特征进行表达。另外，多智能体技术使用的范围比较广泛，比如在交通管理系统、决策支持系统以及信息协作系统等系统中都有应用。

3 系统的结构以及各类智能体

通过上文对智能体以及多智能体系统的分析，接下来会提出多智能体技术下的高速公路监控系统的框架，如图1所示。

图1 基于MAS的高速公路监控系统结构

从图1可以看出，该系统主要是由信息采集智能体、信息处理智能体、信息发布智能体、用户界智能体以及协调控制智能体几大类构成。

1）信息采集智能体主要负责的是对系统各种信息的采集和传送进行监控。根据信息采集的种类分成外场数据智能体、视频数据智能体和收费数据智能体。外场数据智能体主要负责把一些采集来的相关数据，存到服务器的数据库；视频智能体主要负责在外场的视频监控系统以及收费系统中采集相关的视频数据；而收费数据智能体主要负责采集相关的交通流量数据。

2）信息处理智能体的主要功能是负责把监控系统中收集到的信息数据进行全面的管理、维护以及智能化处理。同时还可以对监控系统中的交通管理问题以及控制方面的问题进行求解。

3）信息发布智能体主要的功能是负责对外发布监控系统信息，比如可以以可变化的信息标志、网站、以及手机短信等方法发布实时的交通信息。

4）用户界面智能体的主要作用有：对各种信息的显示和输入；对用户相互交换的命令进行接收，同时还要解释和实行；接受用户对整个监控系统的监控命令等。

5）协调控制智能体是整个监控系统核心，主要负责规划和协调监控系统内部各个主体的基本运行情况以及监控各个主体部分的工作状态，同时，该智能体还具有维护所有主体以及地址信息数据库的功能，通过这个数据库可以向监控系统中其他的主体提供更多的服务。

综上所述，高速公路监控系统作为一个非常重要的信息处理系统，可以为高速公路的发展提供更好的服务，可是随着高速公路的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，因此该系统技术水平的提高是一个必然趋势。多智能体技术作为一个新兴技术，对高速公路监控系统的发展起到了非常好的促进作用，通过本文的研究和分析将给高速公路监控系统尽快实现智能化水平提供了一个新途径，同时还为系统的最终实现奠定了稳定的基础。

参考文献

[1]李纲.高速公路监控系统及交通控制策略研究[D].西安：长安大学，2011.

[2]沈志云，邓学钧.交通运输工程学（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陈丽花，王长华，许豪.对高速公路监控系统技术研究分析[J].中国新技术新产品，2012（09）：39.endprint

摘 要 近些年来，随着高速公路建设的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，高速公路监控系统是一个信息处理系统，它的特点是相对比较开放、智能、并且分布很复杂。文章主要以多智能体技术下的高速公路监控系统为研究对象，通过高速公路监控系统以及智能体技术的概述，智能体以及多智能体系统的分析，系统的结构以及各类智能体三个方面对高速公路监控系统进行进一步的分析和研究。

关键词 多智能体；技术；高速公路；监控系统

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0028-01

随着近年来高速公路的建设和发展越来越迅猛，相关部门对高速公路检测系统的要求也越来越高，因为它的功能和作用非常大。高速公路监控系统是交通机电工程系统的核心部分。该系统通过对交通流和交通运行情况的监控，对一些关键点的气象监测以及对核心路段采取的实时管理和控制，可以随时发现很多异常的现象，同时还可以及时的采取相应的解决方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒适性以及经济性。

1 高速公路监控系统以及智能体技术的概述

高速公路监控系统按照功能可划分为信息处理系统、信息采集系统以及信息发布系统。另外，各个系统又由很多的子系统构成。而高速公路监控系统的特点主要是智能，开放，而且分布非常复杂。

针对那些路网级的高速公路监控系统，可分为路段监控分中心以及区域监控中心。从空间分布来看，信息处理系统主要是分布在监控中心以及监控分中心上面；信息采集系统以及信息发布系统主要分布在监控中心、监控分中心以及高速公路的沿线上面。

智能体技术作为软件设计以及实现的一种新型技术，它的未来发展已经引起了各个领域的关注。而其中的多智能体技术的快速发展为解决那些复杂的分布式问题开拓了新思路。所以，本文主要讨论的对象是采用多智能体技术去搭建高速公路的监控系统。

2 智能体以及多智能体系统的分析

智能体技术的发展和产生是分布式网络技术与人工智能发展的必然产物，而多智能体系统的分析和研究也是目前是人工智能研究的一个热点问题。

1）智能体分析。智能体是指可以在某个环境下运行，同时可以把环境的变化，自主和灵活的采取相应的措施来满足它的设计目标的计算实体。它主要有以下几个特性。①自治特性。智能体可以在没有其他智能体和其他人干涉的情况下运行，并且对自身的行为以及内部的状态有一种控制的能力；②社会特性。智能体还可以与其他的智能体利用一种智能体语言互相进行交流；③反应特性。智能体可以对周围的环境做出理解，同时对环境的变化作出及时的回应；④能动特性。智能体不但可以对它的环境做出简单的反应，还可以通过接受到的一些信息，表现出一些目的性的动作。

2）多智能体系统分析。多智能体系统是由可以进行网络计算的多个智能体组合而成，每个智能体都可以独立的作用在自身以及周围的环境之中，同时还可以与其他的智能体通信。多智能体系统技术在进行表达过程中，利用智能体之间的相互通信、相互合作、相互理解、相互协调、相互调度、相互管理和控制等来对系统的结构和功能以及特征进行表达。另外，多智能体技术使用的范围比较广泛，比如在交通管理系统、决策支持系统以及信息协作系统等系统中都有应用。

3 系统的结构以及各类智能体

通过上文对智能体以及多智能体系统的分析，接下来会提出多智能体技术下的高速公路监控系统的框架，如图1所示。

图1 基于MAS的高速公路监控系统结构

从图1可以看出，该系统主要是由信息采集智能体、信息处理智能体、信息发布智能体、用户界智能体以及协调控制智能体几大类构成。

1）信息采集智能体主要负责的是对系统各种信息的采集和传送进行监控。根据信息采集的种类分成外场数据智能体、视频数据智能体和收费数据智能体。外场数据智能体主要负责把一些采集来的相关数据，存到服务器的数据库；视频智能体主要负责在外场的视频监控系统以及收费系统中采集相关的视频数据；而收费数据智能体主要负责采集相关的交通流量数据。

2）信息处理智能体的主要功能是负责把监控系统中收集到的信息数据进行全面的管理、维护以及智能化处理。同时还可以对监控系统中的交通管理问题以及控制方面的问题进行求解。

3）信息发布智能体主要的功能是负责对外发布监控系统信息，比如可以以可变化的信息标志、网站、以及手机短信等方法发布实时的交通信息。

4）用户界面智能体的主要作用有：对各种信息的显示和输入；对用户相互交换的命令进行接收，同时还要解释和实行；接受用户对整个监控系统的监控命令等。

5）协调控制智能体是整个监控系统核心，主要负责规划和协调监控系统内部各个主体的基本运行情况以及监控各个主体部分的工作状态，同时，该智能体还具有维护所有主体以及地址信息数据库的功能，通过这个数据库可以向监控系统中其他的主体提供更多的服务。

综上所述，高速公路监控系统作为一个非常重要的信息处理系统，可以为高速公路的发展提供更好的服务，可是随着高速公路的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，因此该系统技术水平的提高是一个必然趋势。多智能体技术作为一个新兴技术，对高速公路监控系统的发展起到了非常好的促进作用，通过本文的研究和分析将给高速公路监控系统尽快实现智能化水平提供了一个新途径，同时还为系统的最终实现奠定了稳定的基础。

参考文献

[1]李纲.高速公路监控系统及交通控制策略研究[D].西安：长安大学，2011.

[2]沈志云，邓学钧.交通运输工程学（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]陈丽花，王长华，许豪.对高速公路监控系统技术研究分析[J].中国新技术新产品，2012（09）：39.endprint