一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310750284.1

申请日:

2013.12.31

公开号:

CN104133924A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20131231|||公开|||文件的公告送达IPC(主分类):G06F 17/50收件人:北京恒华伟业科技股份有限公司文件名称:补正通知书|||文件的公告送达IPC(主分类):G06F 17/50收件人:北京恒华伟业科技股份有限公司文件名称:视为未委托专利代理机构通知书

IPC分类号:

G06F17/50

主分类号:

G06F17/50

申请人:

北京恒华伟业科技股份有限公司

发明人:

江春华; 陈显龙; 杨志鹏; 罗新伟; 陈晓龙; 牛仁义; 胡志文

地址:

100011 北京市西城区德胜门东滨河路11号4号楼3层

优先权:

专利代理机构:

北京路浩知识产权代理有限公司 11002

代理人:

李迪

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内容摘要

本发明涉及一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法,包括:确定Agent状态属性,并定义Agent行为控制Agent;创建Anylogic仿真模型,并以文件形式导出Anylogic仿真模型;将得到的文件形式的Anylogic仿真模型上传到GIS环境下;在GIS环境下通过Agent调用Anylogic仿真模型进行仿真,并将仿真结果在GIS环境下进行展示。发明通过在GIS环境下,让基于Agent的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的Agent进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的Agent提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高效性与便捷性。

权利要求书

1.  一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法,其特征在于,所述方法具体包括:
S1:确定Agent状态属性,并定义所述Agent行为控制所述Agent;
S2:创建Anylogic仿真模型,并以文件形式导出所述Anylogic仿真模型;
S3:将得到的文件形式的所述Anylogic仿真模型上传到所述GIS环境下;
S4:在所述GIS环境下通过所述Agent调用所述Anylogic仿真模型进行仿真,并将仿真结果在所述GIS环境下进行展示。

2.
  如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述Agent状态的属性包括:移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标。

3.
  如权利要求1所述的方法,其特征在于,定义所述Agent行为包括:声明变量、创建方法以及定义参数。

4.
  如权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述Agent包括:信息反馈、页面点选以及移动属性。

说明书

一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法
技术领域
本发明涉及交通行业技术领域,尤其涉及一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法。
背景技术
Anylogic是俄罗斯的XJTechnologies公司研发的复杂系统仿真软件,支持最常用的三种模拟方法:系统动力学、离散时间以及基于Agent建模。其中,基于Agent建模与仿真方法试图通过对Agent的行为及其之间的交互关系、社会性进行刻画,来描述复杂系统的行为,并且使得整体系统对于群体行为复杂性的表现能力超过了单个主体行为的简单叠加。从实践运用的观点来看,基于Agent的建模应定义为本质上分散的、以个体为中心的模型设计方案。基于Agent的建模方法可以较好的诠释个体在一个环境中所表现的状态,通过建立他们之间的联系,使得整体的行为成为个体行为相互交织的结果,为模拟仿真方法提供了一个新视角。
在Anylogic中基于Agent建模的过程往往只是建立关系,通过计算图表进行统计显示,这种方式显得枯燥死板,不能直观体现出Agent的变化状态。但是以GIS数据为生产环境的Agent与一般的Agent有许多的差异,因为不仅GIS数据拥有丰富的地理信息,还具有一定的承载功能,让Agent能在GIS空间中进行活动。让基于Agent的建模不仅可以做到内部信息的流动,还可以在GIS环境中动态表现,甚至是对其中某些特定的Agent进行动态控制,从而在模拟仿 真过程中实时记录和监测特定的Agent。其可用于应急疏散以及资源优化配置过程的模拟,然而在这个方面的研究并不多。
现今,GIS数据在Anylogic中的应用较少,对于GIS矢量数据的信息利用不完善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何将基于Anylogic的建模运行在GIS环境下,实现让Agent能在GIS空间中进行动态控制及显示的问题。
为此目的,本发明提出了一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法,所述方法具体包括:
S1:确定Agent状态属性,并定义所述Agent行为控制所述Agent;
S2:创建Anylogic仿真模型,并以文件形式导出所述Anylogic仿真模型;
S3:将得到的文件形式的所述Anylogic仿真模型上传到所述GIS环境下;
S4:在所述GIS环境下通过所述Agent调用所述Anylogic仿真模型进行仿真,并将仿真结果在所述GIS环境下进行展示。
具体地,所述Agent状态的属性包括:移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标。
具体地,定义所述Agent行为包括:声明变量、创建方法以及定义参数。
具体地,控制所述Agent包括:信息反馈、页面点选以及移动属性。
通过采用本发明所公开的一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境 交互方法,通过在GIS环境下,让基于Agent的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的Agent进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的Agent提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高效性与便捷性。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1示出了本发明实施例中的一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示,本发明实施例中提供了一种基于Anylogic仿真模型与GIS环境交互方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:确定Agent状态属性,并定义Agent行为控制Agent。其中,Agent一词的中文意思是“代理”,这类代理软件的主要作用是提供一种易于理解和使用的操作界面,接受用户的指令、代替用户完成某些复杂繁琐的工作、或为用户提供帮助。科学研究表明:从人机工程的角度考虑,赋予电脑或程序更多人性化色彩,如支持语音合成输出信息、语音识别输入指令、智能提示、动画等,能够充分提高人机交互的有效性和易用性。
进一步地,Agent的具有自主性、交互性、反应性以及主动性等特性。其中,Agent的自主性表现在Agent具有属于其自身的计算资源和局部于自身的行为控制机制,能够在没有外界直接操纵的情况下, 根据其内部状态和感知到的环境信息,决定和控制自身的行为。例如,SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)中的Agent就是独立运行在被管理单元上的自主进程;Agent的交互性表现在Agent能够与其他Agent(包括人),用Agent通信语言实施灵活多样的交互,能够有效地与其他Agent进行协同工作。例如,一个Internet上的用户需要使用Agent通信语言向主动服务Agent陈述信息需求;Agent的反应性表现在Agent能够感知所处的环境(可能是物理世界,操纵图形界面的用户,或其他Agent等),并对相关事件作出适时反应。例如,一个模拟飞机的Agent能够对用户的操纵作出适时反应;Agent的主动性表现在Agent能够遵循承诺采取主动行动,表现出面向目标的行为。例如,一个Internet上的主动服务Agent,在获得新的信息之后能够按照约定主动将其提交给需要的用户,一个工作流管理Agent,能够按照约定将最新的工作进展情况主动通报给有关的工作站。
进一步地,Agent状态的属性包括:移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标,且定义Agent行为包括:声明变量、创建方法以及定义参数。
进一步地,控制Agent包括:信息反馈、页面点选以及移动属性。
步骤S2:创建Anylogic仿真模型,并以文件形式导出Anylogic仿真模型。
步骤S3:将得到的文件形式的Anylogic仿真模型上传到GIS环境下。
步骤S4:在GIS(Geographic Information System,地学信息系统)环境下通过Agent调用Anylogic仿真模型进行仿真,并将仿真结果在GIS环境下进行展示。
为了便于理解,我们以北京市望京地区为示例,进一步进行说明。 实验数据以北京市望京地区1:2000的地图为示例,格式为shapefile数据,一共有5个图层,分别是底图、道路面、道路设施、道路标线、关注单位。导入GIS数据后,数据的基本信息在Anylogic中不能直接显示,需要对数据进行预处理。先确定GIS数据的坐标框架为WGS84坐标系(World Geodetic System-1984Coordinate System),其中WGS84为GPS(Global Positioning System,全球定位系统)使用而建立的坐标系统,在导入GIS数据之后,对于每个图层显示的颜色和图例进行修改,使其符合制图标准。如果不是WGS84坐标的数据,则需要通过GIS相关工具进行坐标转换。
具体地,GIS空间为Agent提供了生存环境,但是在生成Agent之后,设置的Agent是静止不动的,这与模拟仿真的原则相违背。让Agent能模拟出真实世界的事物需要进行动态的模拟。我们基于GIS数据为生存空间的动态模拟就是让Agent在生成之后可以在使用者的意志下进行运动,从而达到仿真的目的。但仅仅动起来是不够,需要对运动状态有细致的信息反馈,才能达到一定的检测记录目的。而在GIS空间中能表现出的信息非常丰富,例如:当前坐标位置,运动方向、旋转角度、目标位置坐标等信息。因此,本发明中提出了动态模拟和地理信息实时反馈的一个基本流程。
进一步地,在生成Agent基础上,通过信息反馈的方法对北京市望京地区的数据进行实验,主要分成三个部分:确定动态模拟机制、确定Agent属性以及主体功能实现,其中,确定动态模拟机制为在初始状态下,Agent在北京市望京区域空间内随机选择目标进行移动,到达目标地点之后继续随机产生下一个目标地点,点选任意一个Agent则显示之前所选择目标的运动状态,其中,运动状态包括动态坐标、移动速度、移动方向以及正在移动的目标位置等。选择Agent之后再点击地图进入GIS环境,使得Agent将原来的目标地点改为点击位置,并同时更新反馈信息。
通过上述方法,在GIS环境下,让基于Agent的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的Agent进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的Agent提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高效性与便捷性。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104133924A43申请公布日20141105CN104133924A21申请号201310750284122申请日20131231G06F17/5020060171申请人北京恒华伟业科技股份有限公司地址100011北京市西城区德胜门东滨河路11号4号楼3层72发明人江春华陈显龙杨志鹏罗新伟陈晓龙牛仁义胡志文74专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人李迪54发明名称一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法57摘要本发明涉及一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法,包括确定AGENT状态属性,并定义AGENT行为控制AGENT;创建。

2、ANYLOGIC仿真模型,并以文件形式导出ANYLOGIC仿真模型;将得到的文件形式的ANYLOGIC仿真模型上传到GIS环境下;在GIS环境下通过AGENT调用ANYLOGIC仿真模型进行仿真,并将仿真结果在GIS环境下进行展示。发明通过在GIS环境下,让基于AGENT的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的AGENT进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的AGENT提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高效性与便捷性。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。

3、利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104133924ACN104133924A1/1页21一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法,其特征在于,所述方法具体包括S1确定AGENT状态属性,并定义所述AGENT行为控制所述AGENT;S2创建ANYLOGIC仿真模型,并以文件形式导出所述ANYLOGIC仿真模型;S3将得到的文件形式的所述ANYLOGIC仿真模型上传到所述GIS环境下;S4在所述GIS环境下通过所述AGENT调用所述ANYLOGIC仿真模型进行仿真,并将仿真结果在所述GIS环境下进行展示。2如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述AGENT状态的属性包括。

4、移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标。3如权利要求1所述的方法,其特征在于,定义所述AGENT行为包括声明变量、创建方法以及定义参数。4如权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述AGENT包括信息反馈、页面点选以及移动属性。权利要求书CN104133924A1/3页3一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法技术领域0001本发明涉及交通行业技术领域,尤其涉及一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法。背景技术0002ANYLOGIC是俄罗斯的XJTECHNOLOGIES公司研发的复杂系统仿真软件,支持最常用的三种模拟方法系统动力学、离散时间以。

5、及基于AGENT建模。其中,基于AGENT建模与仿真方法试图通过对AGENT的行为及其之间的交互关系、社会性进行刻画,来描述复杂系统的行为,并且使得整体系统对于群体行为复杂性的表现能力超过了单个主体行为的简单叠加。从实践运用的观点来看,基于AGENT的建模应定义为本质上分散的、以个体为中心的模型设计方案。基于AGENT的建模方法可以较好的诠释个体在一个环境中所表现的状态,通过建立他们之间的联系,使得整体的行为成为个体行为相互交织的结果,为模拟仿真方法提供了一个新视角。0003在ANYLOGIC中基于AGENT建模的过程往往只是建立关系,通过计算图表进行统计显示,这种方式显得枯燥死板,不能直观体。

6、现出AGENT的变化状态。但是以GIS数据为生产环境的AGENT与一般的AGENT有许多的差异,因为不仅GIS数据拥有丰富的地理信息,还具有一定的承载功能,让AGENT能在GIS空间中进行活动。让基于AGENT的建模不仅可以做到内部信息的流动,还可以在GIS环境中动态表现,甚至是对其中某些特定的AGENT进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的AGENT。其可用于应急疏散以及资源优化配置过程的模拟,然而在这个方面的研究并不多。0004现今,GIS数据在ANYLOGIC中的应用较少,对于GIS矢量数据的信息利用不完善。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是如何将基于ANYLOG。

7、IC的建模运行在GIS环境下,实现让AGENT能在GIS空间中进行动态控制及显示的问题。0006为此目的,本发明提出了一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法,所述方法具体包括0007S1确定AGENT状态属性,并定义所述AGENT行为控制所述AGENT;0008S2创建ANYLOGIC仿真模型,并以文件形式导出所述ANYLOGIC仿真模型;0009S3将得到的文件形式的所述ANYLOGIC仿真模型上传到所述GIS环境下;0010S4在所述GIS环境下通过所述AGENT调用所述ANYLOGIC仿真模型进行仿真,并将仿真结果在所述GIS环境下进行展示。0011具体地,所述AGENT状。

8、态的属性包括移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标。0012具体地,定义所述AGENT行为包括声明变量、创建方法以及定义参数。0013具体地,控制所述AGENT包括信息反馈、页面点选以及移动属性。说明书CN104133924A2/3页40014通过采用本发明所公开的一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法,通过在GIS环境下,让基于AGENT的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的AGENT进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的AGENT提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高。

9、效性与便捷性。附图说明0015通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中0016图1示出了本发明实施例中的一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法。具体实施方式0017下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。0018如图1所示,本发明实施例中提供了一种基于ANYLOGIC仿真模型与GIS环境交互方法,具体包括以下步骤0019步骤S1确定AGENT状态属性,并定义AGENT行为控制AGENT。其中,AGENT一词的中文意思是“代理”,这类代理软件的主要作用是提供一种易于理解和使用的操作界面,接受用户的指令、代替用户完成。

10、某些复杂繁琐的工作、或为用户提供帮助。科学研究表明从人机工程的角度考虑,赋予电脑或程序更多人性化色彩,如支持语音合成输出信息、语音识别输入指令、智能提示、动画等,能够充分提高人机交互的有效性和易用性。0020进一步地,AGENT的具有自主性、交互性、反应性以及主动性等特性。其中,AGENT的自主性表现在AGENT具有属于其自身的计算资源和局部于自身的行为控制机制,能够在没有外界直接操纵的情况下,根据其内部状态和感知到的环境信息,决定和控制自身的行为。例如,SNMP(SIMPLENETWORKMANAGEMENTPROTOCOL,简单网络管理协议)中的AGENT就是独立运行在被管理单元上的自主进。

11、程;AGENT的交互性表现在AGENT能够与其他AGENT包括人,用AGENT通信语言实施灵活多样的交互,能够有效地与其他AGENT进行协同工作。例如,一个INTERNET上的用户需要使用AGENT通信语言向主动服务AGENT陈述信息需求;AGENT的反应性表现在AGENT能够感知所处的环境可能是物理世界,操纵图形界面的用户,或其他AGENT等,并对相关事件作出适时反应。例如,一个模拟飞机的AGENT能够对用户的操纵作出适时反应;AGENT的主动性表现在AGENT能够遵循承诺采取主动行动,表现出面向目标的行为。例如,一个INTERNET上的主动服务AGENT,在获得新的信息之后能够按照约定主动。

12、将其提交给需要的用户,一个工作流管理AGENT,能够按照约定将最新的工作进展情况主动通报给有关的工作站。0021进一步地,AGENT状态的属性包括移动速度、移动方向、动态坐标、旋转角度以及正在移动的目标位置坐标,且定义AGENT行为包括声明变量、创建方法以及定义参数。0022进一步地,控制AGENT包括信息反馈、页面点选以及移动属性。0023步骤S2创建ANYLOGIC仿真模型,并以文件形式导出ANYLOGIC仿真模型。0024步骤S3将得到的文件形式的ANYLOGIC仿真模型上传到GIS环境下。0025步骤S4在GIS(GEOGRAPHICINFORMATIONSYSTEM,地学信息系统)环。

13、境下通过说明书CN104133924A3/3页5AGENT调用ANYLOGIC仿真模型进行仿真,并将仿真结果在GIS环境下进行展示。0026为了便于理解,我们以北京市望京地区为示例,进一步进行说明。实验数据以北京市望京地区12000的地图为示例,格式为SHAPELE数据,一共有5个图层,分别是底图、道路面、道路设施、道路标线、关注单位。导入GIS数据后,数据的基本信息在ANYLOGIC中不能直接显示,需要对数据进行预处理。先确定GIS数据的坐标框架为WGS84坐标系(WORLDGEODETICSYSTEM1984COORDINATESYSTEM),其中WGS84为GPS(GLOBALPOSIT。

14、IONINGSYSTEM,全球定位系统)使用而建立的坐标系统,在导入GIS数据之后,对于每个图层显示的颜色和图例进行修改,使其符合制图标准。如果不是WGS84坐标的数据,则需要通过GIS相关工具进行坐标转换。0027具体地,GIS空间为AGENT提供了生存环境,但是在生成AGENT之后,设置的AGENT是静止不动的,这与模拟仿真的原则相违背。让AGENT能模拟出真实世界的事物需要进行动态的模拟。我们基于GIS数据为生存空间的动态模拟就是让AGENT在生成之后可以在使用者的意志下进行运动,从而达到仿真的目的。但仅仅动起来是不够,需要对运动状态有细致的信息反馈,才能达到一定的检测记录目的。而在GI。

15、S空间中能表现出的信息非常丰富,例如当前坐标位置,运动方向、旋转角度、目标位置坐标等信息。因此,本发明中提出了动态模拟和地理信息实时反馈的一个基本流程。0028进一步地,在生成AGENT基础上,通过信息反馈的方法对北京市望京地区的数据进行实验,主要分成三个部分确定动态模拟机制、确定AGENT属性以及主体功能实现,其中,确定动态模拟机制为在初始状态下,AGENT在北京市望京区域空间内随机选择目标进行移动,到达目标地点之后继续随机产生下一个目标地点,点选任意一个AGENT则显示之前所选择目标的运动状态,其中,运动状态包括动态坐标、移动速度、移动方向以及正在移动的目标位置等。选择AGENT之后再点击。

16、地图进入GIS环境,使得AGENT将原来的目标地点改为点击位置,并同时更新反馈信息。0029通过上述方法,在GIS环境下,让基于AGENT的建模不仅可以做到内部信息的流动,也可以在GIS环境中动态表现,还可以对其中某些特定的AGENT进行动态控制,从而在模拟仿真过程中实时记录和监测特定的AGENT提供了可能性,将其用于应急疏散以及资源优化配置过程中具有高效性与便捷性。0030虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。说明书CN104133924A1/1页6图1说明书附图CN104133924A。

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