一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法，包括：確定Agent狀態(tài)屬性，并定義Agent行為控制Agent；創(chuàng)建Anylogic仿真模型，并以文件形式導(dǎo)出Anylogic仿真模型；將得到的文件形式的Anylogic仿真模型上傳到GIS環(huán)境下；在GIS環(huán)境下通過Agent調(diào)用Anylogic仿真模型進行仿真，并將仿真結(jié)果在GIS環(huán)境下進行展示。發(fā)明通過在GIS環(huán)境下，讓基于Agent的建模不僅可以做到內(nèi)部信息的流動，也可以在GIS環(huán)境中動態(tài)表現(xiàn)，還可以對其中某些特定的Agent進行動態(tài)控制，從而在模擬仿真過程中實時記錄和監(jiān)測特定的Agent提供了可能性，將其用于應(yīng)急疏散以及資源優(yōu)化配置過程中具有高效性與便捷性。
【專利說明】—種基于Any logic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通行業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Anylogic是俄羅斯的XJTechnologies公司研發(fā)的復(fù)雜系統(tǒng)仿真軟件,支持最常用的三種模擬方法:系統(tǒng)動力學(xué)、離散時間以及基于Agent建模。其中，基于Agent建模與仿真方法試圖通過對Agent的行為及其之間的交互關(guān)系、社會性進行刻畫，來描述復(fù)雜系統(tǒng)的行為，并且使得整體系統(tǒng)對于群體行為復(fù)雜性的表現(xiàn)能力超過了單個主體行為的簡單疊加。從實踐運用的觀點來看，基于Agent的建模應(yīng)定義為本質(zhì)上分散的、以個體為中心的模型設(shè)計方案?；贏gent的建模方法可以較好的詮釋個體在一個環(huán)境中所表現(xiàn)的狀態(tài)，通過建立他們之間的聯(lián)系，使得整體的行為成為個體行為相互交織的結(jié)果，為模擬仿真方法提供了一個新視角。
[0003]在Anylogic中基于Agent建模的過程往往只是建立關(guān)系，通過計算圖表進行統(tǒng)計顯示，這種方式顯得枯燥死板，不能直觀體現(xiàn)出Agent的變化狀態(tài)。但是以GIS數(shù)據(jù)為生產(chǎn)環(huán)境的Agent與一般的Agent有許多的差異，因為不僅GIS數(shù)據(jù)擁有豐富的地理信息，還具有一定的承載功能，讓Agent能在GIS空間中進行活動。讓基于Agent的建模不僅可以做到內(nèi)部信息的流動，還可以在GIS環(huán)境中動態(tài)表現(xiàn)，甚至是對其中某些特定的Agent進行動態(tài)控制，從而在模擬仿真過程中實時記錄和監(jiān)測特定的Agent。其可用于應(yīng)急疏散以及資源優(yōu)化配置過程的模擬，然而在這個方面的研究并不多。
[0004]現(xiàn)今，GIS數(shù)據(jù)在Anylogic中的應(yīng)用較少，對于GIS矢量數(shù)據(jù)的信息利用不完善。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何將基于Anylogic的建模運行在GIS環(huán)境下，實現(xiàn)讓Agent能在GIS空間中進行動態(tài)控制及顯示的問題。
[0006]為此目的，本發(fā)明提出了一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法，所述方法具體包括:
[0007]S1:確定Agent狀態(tài)屬性，并定義所述Agent行為控制所述Agent ；
[0008]S2:倉Li建Anylogic仿真模型,并以文件形式導(dǎo)出所述Anylogic仿真模型；
[0009]S3:將得到的文件形式的所述Anylogic仿真模型上傳到所述GIS環(huán)境下；
[0010]S4:在所述GIS環(huán)境下通過所述Agent調(diào)用所述Anylogic仿真模型進行仿真,并將仿真結(jié)果在所述GIS環(huán)境下進行展示。
[0011]具體地，所述Agent狀態(tài)的屬性包括:移動速度、移動方向、動態(tài)坐標、旋轉(zhuǎn)角度以及正在移動的目標位置坐標。
[0012]具體地,定義所述Agent行為包括:聲明變量、倉Il建方法以及定義參數(shù)。
[0013]具體地,控制所述Agent包括:信息反饋、頁面點選以及移動屬性。
[0014]通過采用本發(fā)明所公開的一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法,通過在GIS環(huán)境下，讓基于Agent的建模不僅可以做到內(nèi)部信息的流動，也可以在GIS環(huán)境中動態(tài)表現(xiàn)，還可以對其中某些特定的Agent進行動態(tài)控制，從而在模擬仿真過程中實時記錄和監(jiān)測特定的Agent提供了可能性，將其用于應(yīng)急疏散以及資源優(yōu)化配置過程中具有高效性與便捷性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中:
[0016]圖1示出了本發(fā)明實施例中的一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明實施例中提供了一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法，具體包括以下步驟:
[0019]步驟S1:確定Agent狀態(tài)屬性,并定義Agent行為控制Agent。其中，Agent—詞的中文意思是“代理”，這類代理軟件的主要作用是提供一種易于理解和使用的操作界面，接受用戶的指令、代替用戶完成某些復(fù)雜繁瑣的工作、或為用戶提供幫助?？茖W(xué)研究表明:從人機工程的角度考慮，賦予電腦或程序更多人性化色彩，如支持語音合成輸出信息、語音識別輸入指令、智能提示、動畫等，能夠充分提高人機交互的有效性和易用性。
[0020]進一步地，Agent的具有自主性、交互性、反應(yīng)性以及主動性等特性。其中，Agent的自主性表現(xiàn)在Agent具有屬于其自身的計算資源和局部于自身的行為控制機制，能夠在沒有外界直接操縱的情況下，根據(jù)其內(nèi)部狀態(tài)和感知到的環(huán)境信息，決定和控制自身的行為。例如，SNMP (Simple Network Management Protocol,簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)中的Agent就是獨立運行在被管理單元上的自主進程；Agent的交互性表現(xiàn)在Agent能夠與其他Agent (包括人)，用Agent通信語言實施靈活多樣的交互，能夠有效地與其他Agent進行協(xié)同工作。例如，一個Internet上的用戶需要使用Agent通信語言向主動服務(wù)Agent陳述信息需求；Agent的反應(yīng)性表現(xiàn)在Agent能夠感知所處的環(huán)境(可能是物理世界，操縱圖形界面的用戶，或其他Agent等)，并對相關(guān)事件作出適時反應(yīng)。例如，一個模擬飛機的Agent能夠?qū)τ脩舻牟倏v作出適時反應(yīng)；Agent的主動性表現(xiàn)在Agent能夠遵循承諾采取主動行動，表現(xiàn)出面向目標的行為。例如，一個Internet上的主動服務(wù)Agent,在獲得新的信息之后能夠按照約定主動將其提交給需要的用戶，一個工作流管理Agent，能夠按照約定將最新的工作進展情況主動通報給有關(guān)的工作站。
[0021]進一步地，Agent狀態(tài)的屬性包括:移動速度、移動方向、動態(tài)坐標、旋轉(zhuǎn)角度以及正在移動的目標位置坐標，且定義Agent行為包括:聲明變量、倉Il建方法以及定義參數(shù)。
[0022]進一步地,控制Agent包括:信息反饋、頁面點選以及移動屬性。
[0023]步驟S2:創(chuàng)建Anylogic仿真模型,并以文件形式導(dǎo)出Anylogic仿真模型。
[0024]步驟S3:將得到的文件形式的Anylogic仿真模型上傳到GIS環(huán)境下。
[0025]步驟S4:在GIS (Geographic Informat1n System,地學(xué)信息系統(tǒng))環(huán)境下通過Agent調(diào)用Anylogic仿真模型進行仿真，并將仿真結(jié)果在GIS環(huán)境下進行展示。
[0026]為了便于理解，我們以北京市望京地區(qū)為示例，進一步進行說明。實驗數(shù)據(jù)以北京市望京地區(qū)1:2000的地圖為示例，格式為shapefile數(shù)據(jù)，一共有5個圖層，分別是底圖、道路面、道路設(shè)施、道路標線、關(guān)注單位。導(dǎo)入GIS數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)的基本信息在Anylogic中不能直接顯示，需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。先確定GIS數(shù)據(jù)的坐標框架為WGS84坐標系(WorldGeodetic System-1984Coordinate System),其中 WGS84 為 GPS (Global Posit1ningSystem,全球定位系統(tǒng))使用而建立的坐標系統(tǒng)，在導(dǎo)入GIS數(shù)據(jù)之后，對于每個圖層顯示的顏色和圖例進行修改，使其符合制圖標準。如果不是WGS84坐標的數(shù)據(jù)，則需要通過GIS相關(guān)工具進行坐標轉(zhuǎn)換。
[0027]具體地，GIS空間為Agent提供了生存環(huán)境，但是在生成Agent之后，設(shè)置的Agent是靜止不動的，這與模擬仿真的原則相違背。讓Agent能模擬出真實世界的事物需要進行動態(tài)的模擬。我們基于GIS數(shù)據(jù)為生存空間的動態(tài)模擬就是讓Agent在生成之后可以在使用者的意志下進行運動，從而達到仿真的目的。但僅僅動起來是不夠，需要對運動狀態(tài)有細致的信息反饋，才能達到一定的檢測記錄目的。而在GIS空間中能表現(xiàn)出的信息非常豐富，例如:當前坐標位置，運動方向、旋轉(zhuǎn)角度、目標位置坐標等信息。因此，本發(fā)明中提出了動態(tài)模擬和地理信息實時反饋的一個基本流程。
[0028]進一步地，在生成Agent基礎(chǔ)上，通過信息反饋的方法對北京市望京地區(qū)的數(shù)據(jù)進行實驗，主要分成三個部分:確定動態(tài)模擬機制、確定Agent屬性以及主體功能實現(xiàn),其中，確定動態(tài)模擬機制為在初始狀態(tài)下，Agent在北京市望京區(qū)域空間內(nèi)隨機選擇目標進行移動，到達目標地點之后繼續(xù)隨機產(chǎn)生下一個目標地點，點選任意一個Agent則顯示之前所選擇目標的運動狀態(tài)，其中，運動狀態(tài)包括動態(tài)坐標、移動速度、移動方向以及正在移動的目標位置等。選擇Agent之后再點擊地圖進入GIS環(huán)境，使得Agent將原來的目標地點改為點擊位置，并同時更新反饋信息。
[0029]通過上述方法，在GIS環(huán)境下，讓基于Agent的建模不僅可以做到內(nèi)部信息的流動，也可以在GIS環(huán)境中動態(tài)表現(xiàn)，還可以對其中某些特定的Agent進行動態(tài)控制，從而在模擬仿真過程中實時記錄和監(jiān)測特定的Agent提供了可能性，將其用于應(yīng)急疏散以及資源優(yōu)化配置過程中具有高效性與便捷性。
[0030]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Anylogic仿真模型與GIS環(huán)境交互方法，其特征在于，所述方法具體包括: 51:確定Agent狀態(tài)屬性，并定義所述Agent行為控制所述Agent ； 52:創(chuàng)建Anylogic仿真模型,并以文件形式導(dǎo)出所述Anylogic仿真模型； 53:將得到的文件形式的所述Anylogic仿真模型上傳到所述GIS環(huán)境下； 54:在所述GIS環(huán)境下通過所述Agent調(diào)用所述Anylogic仿真模型進行仿真，并將仿真結(jié)果在所述GIS環(huán)境下進行展示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述Agent狀態(tài)的屬性包括:移動速度、移動方向、動態(tài)坐標、旋轉(zhuǎn)角度以及正在移動的目標位置坐標。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定義所述Agent行為包括:聲明變量、創(chuàng)建方法以及定義參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述Agent包括:信息反饋、頁面點選以及移動屬性。
【文檔編號】G06F17/50GK104133924SQ201310750284
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】江春華, 陳顯龍, 楊志鵬, 羅新偉, 陳曉龍, 牛仁義, 胡志文 申請人:北京恒華偉業(yè)科技股份有限公司