第9期 刘静等：多Agent联合灭火救援作战仿真 ·1263· P:Agent a,潜在任务组全部个数 作战能力和资源要大于等于该任务所要求的力量总 Q,:任务1，潜在任务分配组集合，k为潜在任务 数，否则任务将无法完成. 分配所对应的Agent.. 2.4.2任务优化分配算法 qa:Agent a完成任务g,的潜在任务组 上级Agent分配任务的原则是：在能够完成任 SC:作战付出的代价值表. 务的前提下，以最小的作战代价和消耗获取最大的 T:需要完成的子任务集合.T={t,2,…,tn}, 作战效果.算法如下. °=TU心.其中⑦表示一虚拟任务，代表任务队列 (1)作战Agent a,(a;∈A,1≤j≤m)向上一级 中的开始节点和终止节点，由于虚拟任务☑没有执 指挥Agent c公布所能完成的任务集T,T,ST. 行的过程，因此开始执行时间为0，占用时间也为0 (2)作战Agent将自身的完成任务的能力上报 W:权重最大的潜在任务组ga为Agent争取的 给上级指挥Agent c.完成任务的能力为N,= 利益 {k41,k,2,…,knn},1≤j≤m,如果子任务t,有 女h:当同时有两个任务，和，都要和作战 Agent a,进行合作，且两个任务的执行顺序相接，即 5=T并且立，≥1，k为任务所对应的序号， i=1 紧跟在，之后执行，则=1，否则2=0.其 转(3)，否则退出算法 中t,,e7°.所有未定义的值都为0. (3)α，给出T中完成所有子任务所付出的代价 Hn:H。=∑er c(1≤k≤l,l=|Tl,t4∈T;),将结果返回给上一级 lt!6qja Agent c,这里cu就是Agent a;完成任务t需要的作战 min∑∑∑(ca名)， 能力.此处的作战能力是任务t在T中某一位置，a 1≤i1≤a4中i2ljm 完成其所付出的代价.虽然作战任务相同，比如同 s.t.VtiET,Vii ETo,a EA. (4) 是火情侦察，但由于在不同的作战阶段或者即使在 max(Wg),1≤j≤lP,l, (5) 同一作战阶段但不同的侦察的范围不同，完成此项 st.∑，∑≤1，V,eT,t∈T,aeA, 侦察任务需要的力量和付出的代价也是不同，因此 1*21时写m (6) 作战任务在不同任务序列或同一任务序列不同位 置时，在时间环境等约束条件下，α，完成其付出的代 是≤1.4e7,4eA, (7) 价可能是不一样的. 月6昌=0，Ve,ge(8)） (4)在作战能力集T中，所能完成子任务共有 2-1种可能，α，对其进行完全组合，将组合的结 minc≤N,(t),Ht,tneT, 果记入Q中，得到的集合Q,即为a,的潜在任务组. s.t2∈{0,1}，t1,t2eT,aeA. (9) (5)将潜在任务组集合表示为Q,={9n,92, 式(4)为目标函数，保证联合灭火救授任务分 …,9a,…},其中1≤α≤2-1，则作战付出的代价 配使得整个部队付出的代价最小 值表为SC,=sc1,sc2,…,sCa,…}.对ga中的任务 式(5)在能够完成上级Agent分配的任务的前 是按T,中任务执行时间顺序递增排列的. 提下，争取最大的收益，付出最小的代价 (6)各作战Agent给出的代价值c(a,∈A,1≤ 式(6)使得某一作战任务只能执行一次，即作 j≤m)发送给指挥Agent c,指挥Agent c得到每一子 战任务具有不可再现性，一旦任务分配给某个作战 任务的最小代价值e:(1≤k≤n),构成最小代价值 Agent或者一组作战Agent并执行，这个任务即宣告 表E={e1,e2,…,ek,…,en},并返回给T的回应者. 结束，无需进行再次分配.当任务执行结束后，后续 其中e4=min{Calte∈9a;l≤a≤2y-1;l≤j≤m; 任务只能有一个，该后续任务可以是虚拟任务⑦. k=1,2,…,n. 式(7)确保作战Agent的任务队列中的起始节 (7)a,接收到最小代价值表E之后，通过潜在 点唯一 任务组Q中所有完成任务所付代价的归一化处理 式(8)确保作战Agent的任务队列中任务的执 来比较最适合完成任务的Agent,.计算权重Ha/sca 行时间不会重叠，前任任务和后续任务与当前任务 t:共同占用作战Agent a~ 其中H。=∑ee 1e∈9ja 式(9)确保任务执行的能力和资源的需求，当 (8)经过计算得出潜在任务组完成任务的权重 作战Agent a,在t时刻开始执行任务时，可以提供的 集合，进行比较，找出权重最大的潜在任务组9，即第 期 刘 静等 ： 多 联合灭 火救 援作战仿真 潜在任务组全 部个数 作战 能力 和资 源要大于等于该任务所要求 的力量总 ： 任 务 潜在任 务分配组集合 为 潜在任务 数 否则 任务将无法完成 分配所对应 的 任务 优化分配 算法 ： 完成任务 的 潜在 任务组 上级 分配 任务 的 原 则是 ： 在 能 够完成任 作 战付 出 的 代价值表 务 的 前提下, 以 最小 的 作战代 价和 消 耗 获取最 大的 需要完成 的子任 务集合 , … 人 作战效果 算 法如下 其中 表示一 虚 拟任 务 , 代表任 务 队 列 ( 作 战 句 矣 向 上 一 级 中 的 开始节点 和终止节点 由 于虚 拟 任务 没有执 指挥 公布所能完 成的任 务集 ” 行的过程 因此开始 执行时 间为 占用 时间 也为 作战 将 自 身的 完成任务 的能力 上报 ： 权重最大的潜在任务 组 】 为 争取 的 给 上 级 指 挥 完 成 任 务 的 能 力 为 利 益 丨 人 , … , 巧 矣 如 果子任务 有 有 曰 么 并且 为任务 所对应 的 序号 , 。 进彳了合作 , 且两个任 务 的 执彳了 顺序 相接 , 卩 、 紧 跟在 、 之后执行 , 则 , 否 则 转 , 否则退 出 算法 中 《 ￡ 贿未定义的 值都为 ⑶ 给 出 ( 中 完成所有子任 务所付出 的 代价 ( 以 幻, 丨 ； 丨 , ； , 将结果返 回 给上 一 级 这里 就是 完成任务 “ 需 要 的作战 能九 此处 的作战能 力 是任 务 在 中 某 一 位置 , ‘ ‘ 完成其所付出 的 代价 虽 然 作 战任务 相 同 , 比 如 同 是火情侦察 , 但由 于在 不 同 的作 战 阶 段或 者 即 使在 同 一 作战 阶段 但不 同 的 侦察 的 范 围 不 同 , 完成此项 侦察任务需要 的 力 量 和 付出 的 代价 也是 不 同 , 因 此 丨 作 战 任 务 在不同 任务序列或 同 一 任 务序 列不 同 位 置时 , 在 时 间环境等 约束 条件下、 完 成其付 出 的代 价 可能 是不一 样 的 ⑷ 在作 战能 力 集 中 , 所能 完 成子任 务共有 ‘ — ‘ … ‘ ” “ ‘ 种 可 能 , 力 对其进 行完 全组 合 , 将组合 的 结 , ⑴ 果记入 仏 中 , 得到 的集 合 仏 即 为 的潜在任务组 将潜 在任 务 组 集 合 表示 为 式 ⑷ 为 目 标 函 数 ’ 保证联合灭 火 救援任务分 其 中 矣 则 作 战付出 的 代价 使 个部 队付 代价最小’ 值表为 , … , , … 对 知 中 的 任务 式 在 娜誠± 级 分睡任細目 碰 巾任錢行时 隱序綱删的 提下 ’ 争取最大的收益 ’ 付出最小的代价 」 各作战 给出 的代价值 式 使得某 作 战 任 务 只 能执 行 次 ’ 即 作 发送给指挥 , 指挥 翻每 子 战任务具有不可觀性 , 雕务分配 给某个絲 任細最 小代 价 。 ) , 贼最小代价值 或者一 组作战 并执行 , 这个任 务即 宣告 表 叫 , , … , , … 八 丨 , 并 返 回 给 的 回 应者 结束 无需进行再次分配 当 任务 执行结束后 , 后续 其中 任务只 能有 一 个 该后 续任 务可 以是虚拟任务 确 保作 战 的任 务 队 列 巾 的起始节 細最 小代 价值表 之后 , 通过潜在 点 唯 任务组 中 所有 完 成任务所付代价 的 归 一 化处理 ？？ 来比较最适合完成任务的 , 计算权重 行时 间不会重叠 前 任任务 和 后续 任务与 当前任务 共同 占用作 战 其中 式 确 保任 务执行 的 能 力 和 资 源的 需求 , 当 ( 经过计算 得出 潜在任务组完 成任务 的权重 作 战 在 时刻开始 执行任务时 , 可 以 提供 的 集合 进行比 较, 找 出 权重 最 大 的 潜在任务 组 】 , 即