5.5.2.       Транспортная задача и структура системы

Одной из типовых задач для производственных систем является управление автоматизированной транспортной системой. Основная решаемая проблема — это определение оптимального порядка обслуживания заявок автоматическими транспортными устройствами при заданном критерии. Заявки случайным образом возникают в различных местах производственной системы. Далее рассматривается децентрализованная система управления сложной дискретной системой, о суще ств л яющей транспортировку грузов различного типа. Решается задача управления: минимизировать суммарный путь, пройденный в процессе развозки грузов всеми имеющимися транспортными устройствами.

Система создается как интеллектуальная многоагентная. Каждое транспортное устройство представляет собой некоторый мобильный агент, способный принимать решения. Цель каждого агента — обеспечить свое оптимальное функционирование в среде других агентов. Агенты рассматриваются как интеллектуальные единицы MAC, способные находить свое наилучшее (рациональное) поведение на основе имеющейся у них информации о состоянии системы и знаний. В том случае, когда агенты оптимизируют свои цели по отдельности, могут возникнуть конфликты, когда либо планы по перевозке грузов нескольких агентов пересекаются, либо когда некоторые из грузов оказываются «вне поля зрения» агентов. Так, если все агенты одинаковые и у них одинаковые начальные условия для принятия решений, то может случиться, что все они примут абсолютно одинаковые планы по перевозке грузов — глобальный конфликт в системе. Организация коллективного поведения множества агентов призвана скоординировать индивидуальные действия агентов (может с ухудшением эффективности каждого из них) для достижения общесистемной цели. В качестве механизма ко

ординации поведения агентов предлагается использовать генетический оптимизационный алгоритм как вероятностный механизм самоорганизации популяции агентов.

Система представляет собой склад, который обслуживается некоторым количеством автоматических транспортных устройств. Абстрагируясь от конкретных условий, систему можно представить как коллектив автономных мобильных агентов, взаимодействующих друг с другом опосредованно через окружающую среду. Каждый агент может одновременно перевозить ограниченное количество грузов, определяемое его грузоподъемностью и габаритами грузов. Имеется портфель заказов, содержащий текущий список грузов, которые требуется перевезти эффективным с точки зрения всей системы образом. В момент принятия решения портфель заказов можно считать заданным и постоянным. При поступлении новых заказов в портфель задача решается заново в новых условиях (часть грузов перевезена, появились новые грузы, мобильные агенты находятся в других точках системы). В качестве критерия эффективности рассматривается суммарный путь, который прошли все мобильные агенты, перевозя заказы.

Мобильный агент может перемещать одновременно несколько грузов, количество которых известно. Поэтому, как только определены все грузы для перевозки данным агентом, то перед ним встает задача выбора последовательности объезда стеллажей, при которой пройденный путь был бы минимальным. Таким образом, мобильный агент ставит себе целью перемещение возможно большего числа попутных грузов при минимизации транспортного пути. Данная цель служит мотивацией его поведения. Для достижения указанной цели мобильный агент должен выбрать «выгодные» для него грузы и решить оптимизационную задачу по их. развозке.

Таким образом, каждый агент в системе решает оптимизационную задачу, определяя выгодные для себя условия функционирования. Решив оптимизационную задачу для себя, мобильный агент может вступить в конфликт из-за грузов с другими агентами, которые также запланировали перемещение тех же самых грузов. Поэтому для достижения стоящей перед всей системой (общей для всех агентов) цели агенты, должны образовать некоторую коалицию и, может ухудшив свои персональные показатели, обеспечить общесистемный выигрыш [156].