第14卷第3期 智能系统学报 Vol.14 No.3 2019年5月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2019 D0:10.11992/tis.201807014 网络出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20190422.0854.002.html 一种面向时间分配问题的群智能劳动分工新方法 肖人彬，王英聪2 (1.华中科技大学人工智能与自动化学院，湖北武汉430074,2.郑州轻工业大学电气信息工程学院，河南郑 州450002) 摘要：本文以给不同信号相位的车辆分配绿灯时间的交通信号配时问题为代表，将群智能劳动分工应用到时 间分配问题的求解中，提出一种新颖的蜂群劳动分工算法(bee swarm labor division algorithm,BSLDA)。首先从 时间分配的视角对交通信号配时问题进行分析，然后将激发-抑制原理引入BSLDA,为每个信号相位定义了激 发剂和抑制剂，并设计了增加绿灯时间、诚少绿灯时间和保持绿灯时间3种行为。在群智能劳动分工激发-抑 制原理作用下，BSLDA中的每个信号相位都能根据环境变化选择恰当的行为完成时间分配。最后采用真实的 交通流数据进行仿真实验，结果表明本文方法适于求解不确定环境下的交通信号配时问题。 关键词：群智能；劳动分工；任务分配：激发-抑制原理；个体-个体交互：自组织；时间分配；交通信号配时 中图分类号：TP18 文献标志码：A文章编号：1673-4785(2019)03-0438-11 中文引用格式：肖人彬，王英聪.一种面向时间分配问题的群智能劳动分工新方法.智能系统学报，2019,14(3)：438-448. 英文引用格式：XIAO Renbin,WANG Yingcong.A new approach to labor division in swarm intelligence for time allocation prob- lem[J].CAAI transactions on intelligent systems,2019,14(3):438-448. A new approach to labor division in swarm intelligence for time allocation problem XIAO Renbin',WANG Yingcong (1.School of Artificial Intelligence and Automation,Huazhong University of Science and Technolgy,Wuhan 430074,China; 2.School of Electrical and Information Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China) Abstract:In this paper,we use the labor division in swarm intelligence to solve the time allocation problem represented by the traffic signal timing problem of allocating green light time to signal phases,and propose a new bee swarm labor division algorithm(BSLDA).The traffic signal timing problem is analyzed from the perspective of time allocation,and the activator-inhibitor mechanism under labor division is introduced in BSLDA.For each signal phase,BSLDA defines one activator,one inhibitor and three behaviors(ie.,increasing green light time,reducing green light time and keeping green light time).With the activator-inhibitor mechanism,each signal phase in BSLDA could choose appropriate beha- vior according to environmental change to achieve the time allocation.The real traffic flow data is used in the simula- tion experiment,and the results show that the proposed approach is effective and suitable for the dynamic traffic signal timing problem in uncertain environment. Keywords:swarm intelligence;labor division;task allocation;activator-inhibitor mechanism;individual-individual in- teractions;self-organization;time allocation;traffic signal timing 在现实生活中经常会遇到各种各样的分配问 题，比如资源分配山、收入分配、资产分配)、功 收稿日期：2018-07-17.网络出版日期：2019-04-22 率分配、任务分配等，因此关于分配问题的研 基金项目：国家自然科学基金项目(61702463,51875220)：河南 究得到广泛关注。以任务分配为例，从静态任务 省科技攻关项目(192102210111) 通信作者：肖人彬.E-mail:rbxiao@hust.edu.cn 分配到动态任务分配，从集中式任务分配到分布DOI: 10.11992/tis.201807014 网络出版地址: http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20190422.0854.002.html 一种面向时间分配问题的群智能劳动分工新方法 肖人彬1 ，王英聪2 （1. 华中科技大学 人工智能与自动化学院，湖北 武汉 430074; 2. 郑州轻工业大学 电气信息工程学院，河南 郑 州 450002） 摘 要：本文以给不同信号相位的车辆分配绿灯时间的交通信号配时问题为代表，将群智能劳动分工应用到时 间分配问题的求解中，提出一种新颖的蜂群劳动分工算法 (bee swarm labor division algorithm, BSLDA)。首先从 时间分配的视角对交通信号配时问题进行分析，然后将激发–抑制原理引入 BSLDA，为每个信号相位定义了激 发剂和抑制剂，并设计了增加绿灯时间、减少绿灯时间和保持绿灯时间 3 种行为。在群智能劳动分工激发–抑 制原理作用下，BSLDA 中的每个信号相位都能根据环境变化选择恰当的行为完成时间分配。最后采用真实的 交通流数据进行仿真实验，结果表明本文方法适于求解不确定环境下的交通信号配时问题。 关键词：群智能；劳动分工；任务分配；激发–抑制原理；个体–个体交互；自组织；时间分配；交通信号配时 中图分类号：TP18 文献标志码：A 文章编号：1673−4785(2019)03−0438−11 中文引用格式：肖人彬, 王英聪. 一种面向时间分配问题的群智能劳动分工新方法[J]. 智能系统学报, 2019, 14(3): 438–448. 英文引用格式：XIAO Renbin, WANG Yingcong. A new approach to labor division in swarm intelligence for time allocation prob￾lem[J]. CAAI transactions on intelligent systems, 2019, 14(3): 438–448. A new approach to labor division in swarm intelligence for time allocation problem XIAO Renbin1 ，WANG Yingcong2 (1. School of Artificial Intelligence and Automation, Huazhong University of Science and Technolgy, Wuhan 430074, China; 2. School of Electrical and Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China) Abstract: In this paper, we use the labor division in swarm intelligence to solve the time allocation problem represented by the traffic signal timing problem of allocating green light time to signal phases, and propose a new bee swarm labor division algorithm (BSLDA). The traffic signal timing problem is analyzed from the perspective of time allocation, and the activator-inhibitor mechanism under labor division is introduced in BSLDA. For each signal phase, BSLDA defines one activator, one inhibitor and three behaviors (i.e., increasing green light time, reducing green light time and keeping green light time). With the activator-inhibitor mechanism, each signal phase in BSLDA could choose appropriate beha￾vior according to environmental change to achieve the time allocation. The real traffic flow data is used in the simula￾tion experiment, and the results show that the proposed approach is effective and suitable for the dynamic traffic signal timing problem in uncertain environment. Keywords: swarm intelligence; labor division; task allocation; activator-inhibitor mechanism; individual-individual in￾teractions; self-organization; time allocation; traffic signal timing 在现实生活中经常会遇到各种各样的分配问 题，比如资源分配[1] 、收入分配[2] 、资产分配[3] 、功 率分配[4] 、任务分配[5]等，因此关于分配问题的研 究得到广泛关注。以任务分配为例，从静态任务 分配到动态任务分配，从集中式任务分配到分布 收稿日期：2018−07−17. 网络出版日期：2019−04−22. 基金项目：国家自然科学基金项目 (61702463，51875220)；河南 省科技攻关项目 (192102210111). 通信作者：肖人彬. E-mail：rbxiao@hust.edu.cn. 第 14 卷第 3 期 智 能 系 统 学 报 Vol.14 No.3 2019 年 5 月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2019