+7 (800) 505-67-97

Разработка системы мониторинга внутренней деятельности аэропорта с применением мультиагентных технологий

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Савченко Елизавета Юрьевна
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Работа посвящена разработке концептуально-функционального прототипа системы управления внутренней деятельностью аэропорта. Разработка ведётся через рассмотрение таких проблем как, проблема управления наземными службами аэропорта в условиях неопределённости, проблема составления расписаний для обслуживания рейсов. Предложена мультиагентная система управления внутренней деятельностью аэропорта на основе интеллектуальных агентов. В работе даётся алгоритмическое описание работы 8ми агентов системы, способы управления нештатными ситуациями с применением нечёткой логики.

Современный аэропорт является «городом в городе», имеющим собственную сложную производственную и информационную инфраструктуру. От качества работы всех внутренних систем и от их слаженного взаимодействия зависит не только эффективность деятельности аэропорта, но и, что очень важно, безопасность пассажиров. Трагические события с крушением самолета 5 мая 2019 года в аэропорту Шереметьево убедительно подтверждают это.
За правильность и своевременность исполнения согласованных плановых событий, происходящих на летном поле аэропорта и в его функциональных подразделениях, отвечают различные службы, коммуникация между которыми осуществляется, в основном, посредством большого количества людей и технических устройств Опубликовано достаточно много описаний инцидентов в аэропортах — столкновения самолетов, столкновения самолетов с обслуживающими автомобилями и движущимися механизмами, которые приводили к серьезными авариям [43].
Как показывает анализ этих происшествий, в их основе практически всегда лежит человеческий фактор. Чем сложнее производственные процессы, чем выше топологическая плотность коммуникаций и чем выше неопределённость складывающихся ситуаций на летном поле, тем больше работников, находящихся на разных рабочих местах (пилоты самолетов, диспетчеры наземных служб, руководители производственных подразделений, механики, водители автотранспортных единиц), вовлекаются в процесс принятия решений. В этом случае процесс принятия решений носит распределенный характер, и чем чаще случаются незапланированные события, тем ниже эффективность существующих систем, не способных самостоятельно принимать решения и автоматически перестраиваться под изменения в среде [35].
Для улучшения качества функционирования аэропорта необходимо по возможности максимально автоматизировать мониторинг и управление текущим состоянием аэродрома. И так огромный объем операций, которые необходимо выполнять для нормального функционирования аэропорта каждый день растёт слишком быстро. Прирост количества операций в аэропорту Пулково с 2008 по 2018 на 43% наглядно демонстрирует это (рис. 1). Организовывать управление внутренней деятельностью аэропорта становится всё сложнее, поэтому создание интеллектуальных автоматизированных систем мониторинга и управления представляется актуальной задачей.

Мультиагентный подход в сочетании с концепцией Интернета вещей является перспективным направлением для организации распределённых систем. Описанная в этой работе система мониторинга и управления внутренней деятельностью аэропорта позволяет существенно уменьшить неопределённость при принятии решений во время выполнения рутинных операций, нештатных и критических ситуаций в режиме реального времени.
В первой главе этой работы были рассмотрены теоретические основы принятия решений в условиях неопределённости. Также были описаны современные подходы к построению систем принятия решений.
Далее были рассмотрены основные понятия мультиагентных систем и мультиагентного управления. Рассмотрены подходы к построению таких систем и их компоненты. Описаны способы коммуникации агентов и способы поиска консенсуса.
В третей главе была описана предлагаемая МАС управления внутренней деятельностью аэропорта. Рассмотрены функции и алгоритмы работ всех агентов. Приведены примеры взаимодействия агентов для решения различных ситуаций и онтология системы. Описаны преимущества, которые даёт внедрение данной системы. Рассмотрены технические средства, необходимые для реализации системы.
В заключительной главе подробно рассматриваются алгоритмы мультиагентного планирования обслуживания ВС и составления плана ликвидации инцидентов на основе нечёткой логики. Построены модели совместного принятия решений агентами. Приведён пример базы данных для агента «Управление инцидентами». Описаны алгоритмы решения целевых задач системы.
В рамках выполнения работы был спроектирован концептуально-функциональный прототип мультиагентной системы, реализующий необходимую функциональность, сформулированную в целях и задачах работы. Дальнейшим развитием этой темы может служить построение типовых сценариев на основе нештатных и чрезвычайных ситуаций, произошедших в аэропортах мира по образу приведённого в работе примера. Кроме того, мультиагентный подход позволяет наращивать функциональность системы путём добавления новых типов агентов с новым функционалом без необходимости перестраивать всю систему. Широкие возможности языка агентов также позволяют достаточно легко встраивать подобные системы в другие агентные системы для создания единого информационного пространства.

Emelyanov A. et al. Decision-making by airport ground services by means of math-economic simulation and fuzzy logic //Journal of Engineering and Applied Sciences. — 2018. — Т. 13. — №. 16. — С. 6748-6753.
Olga Vasileva and Vladimir Kiyaev. Generation of Efficient Cargo Operation Schedule at Seaport with     the Use of Multiagent Technologies and Genetic Algorithms // Proceedings of the Third International Scientific Conference «Intelligent Information Technologies for Industry» (IITI’18). — «Advances in Intelligent Systems and Computing». — Volume 874-1, 2019. — p. 401 — 410 
Wooldridge, Michael J. An Introduction to MultiAgent Systems. — 2nd ed. — Liverpool: John Wiley & Sons, 2009
Амелин К.С., Граничин О.Н., Кияев В.И., Корявко А.В. Введение в разработку приложений для мобильных платформ. — Санкт-Петербург: ВВМ, 2011. — 535 С.
Амелина Н.О., Амелин К.С., Граничин О.Н., Кияев В.И. Развитие нефтегазовых комплексов и сетей: мониторинг и мультиагентное управление // В сб. материалов V научно-практической конференции «Суперкомпьютерные технологии в нефтегазовой отрасли. Математические методы, программное   и аппаратное обеспечение», Москва, февраль 2015, C. 17- 21. 
Амелин К. С., Амелина Н. О., Граничин О. Н., Кияев В. И. Разработка приложений для мобильных интеллектуальных систем на платформе Intel Atom. – СПб.: Издательство ВВМ, 2012
Башуров В.В., Филимоненкова Т.И. Математические модели безопасности. — Новосибирск: Наука, 2009
Бобырь М. В., Милостная Н. А. Нечеткая модель интеллектуальной системы управления мобильным роботом //Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2015, №. 3. — С. 57-67.
Вахрушева А. А. Технологии позиционирования в режиме реального времени // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). — 2017, №1
Городецкий В. И. и др. Прикладные многоагентные системы группового управления //Искусственный интеллект и принятие решений. — 2009, №. 2. — С. 3-24.
Городецкий В. И., Бухвалов О. Л., Скобелев П. О. Современное состояние и перспективы индустриальных применений многоагентных систем // УБС. 2017. №66. Стр. 94 — 157
Граничин О.Н., Кияев В.И. Информационные технологии и системы в современном менеджменте (монография). — Санкт-Петербург: ВВМ, 2014. — 897 С.
Граничин О.Н., Кияев В.И. Мониторинг и мультиагентное управление // В сб. материалов Тринадцатой Всероссийской конференции «Преподавание информационных технологий в Российской Федерации», АПКИТ, 14-15 мая 2015 г., Пермь, с. 90-91 
Добров Б. В., Иванов В.В., Лукашевич Н.В., Соловьев В.Д. . — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 173 с.
Емельянов С. Г., Титов В. С., Бобырь М. В. Интеллектуальные системы на основе нечеткой логики и мягких арифметических операций //М.: Аргамак-медиа. — 2014.
Емельянова Н. и др. Simulation modeling and fuzzy logic in real-time decision-making of airport services. — Litres, 2017.
Ерофеева В. А., Иванский Ю. В., Кияев В. И. Управление роем динамических объектов    на базе мультиагентного подхода. // Компьютерные инструменты в образовании — 2015, № 6 — с. 36-44. 
Иванов Д. В. Многоальтернативная система принятия решения для социотехнических объектов на основе теоретико-игровых методов и мультиагентных технологий в условиях риска //Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2016. — Т. 12, №. 1.
Иванов Д.Я. Использование принципов роевого интеллекта для управления целенаправленным поведением массово-применяемых микророботов в экстремальных условиях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2011, №9
Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. — М.: Физматлит, 2009.
Катаев А. В. СПб.: Изд-во Политех-нического университета, 2009. — 120 с.
Каталевский Д. Ю. Основы имитационного моделирования и системного анализа в управлении //М.: Издательство Московского университета. – 2011.
Кияев В. И., Шкарбан А. С. Мониторинговые системы безопасности на базе мультиагентного подхода // В сб. докладов IX Санкт-Петербургской региональной конференции «Информационная безопасность регионов России” (ИБРР-2015), СПб, 28-30 октября 2015 г. ‒ с. 93. 
Кияев В.И. Стандартизация, метрология и качество разработки программного обеспечения и информационных технологий. — СПб: Изд-во СПбГЭУ, 2016. —  475 с.
Крысина И. В. Использование многоагентных алгоритмов для решения задач составления расписаний //Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2008, №. 46.
Луговая А. В., Коновалов А. Е. Совместное принятие решения о потоках прилета и вылета воздушных судов при организации воздушного движения //Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2017. – Т. 20, №. 4.
Мелихова О.А., Вепринцева О.В., Чумичев В.С. [и др.] Понятие агента в системах искусственного интеллекта // Технические науки – от теории к практике: сб. ст. по матер. LIII междунар. науч.-практ. конф. № 12(48). – Новосибирск: СибАК, 2015
Никулин А. О. Система совместного принятия решений как эффективный инструмент организации работы аэропорта в условиях пиковых нагрузок //Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2018. – Т. 21, №. 5.
Панкратьев Е. В. и др. Алгоритмы и методы решения задач составления расписаний и других экстремальных задач на графах больших размерностей //Фундаментальная и прикладная математика. – 2003. – Т. 9, №. 1. – С. 235-251.
Полковникова Н. А., Курейчик В.М. Разработка модели экспертной системы на основе нечёткой логики // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. №1 (150)
Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход. ‒ 2-е изд. ‒ М.: Вильямс, 2006.
Рыков А. С. Системный анализ: модели и методы принятия решений и поисковой оптимизации. – 2009. – c. 210-239
Сазонов В. В., Скобелев П. О., Майоров И. В. Применение мультиагентных технологий в транспортной задаче с временными окнами и несколькими пунктами погрузки //Управление большими системами: сборник трудов. – 2016, №. 64.
Скобелев П.О. и др. Адаптивное мультиагентное планирование производственных ресурсов на основе онтологии //Information & Control Systems/Informazionno-Upravlyaushie Sistemy. – 2018. – Т. 97, №. 6.
Скобелев П.О. Открытые мультиагентные системы для оперативной обработки информации в процессах принятия решений. // Автометрия. – 2002, № 6
Соколова М. А. Системы управления наземным движением на площади маневрирования аэродрома // Современные инновации. 2018. №4 (26)
Стандарт ИКАО Doc 9830 AN/452// Издание первое, 2004.
Таненбаум Э. и др. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. – СПб.: Питер, 2003.
Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика. —М.: Эдиториал УРСС, 2002.
Трофимов В. и др. Информационные системы и технологии в экономике и управлении в 2 ч. Часть 2 5-е изд., пер. и доп.– Litres, 2018.
Фрадков А.Л., “Кибернетическая физика”, СПб, 2003
Чернов, В. Г. Основы теории нечетких множеств: учеб. пособие / В.Г. Чернов; Владим. гос. ун-т.- Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2010. – 96 с
Аудиторский центр оценка рисков (Дата обращения: 01.05.2019)
Аэропорт Пулково Санкт-Петербург (Дата обращения: 01.05.2019)
Нечеткие вычисления при помощи переговоров программных агентов (Дата обращения: 01.05.2019)

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Разработка системы мониторинга внутренней деятельности аэропорта с применением мультиагентных технологий»

    Последние выполненные заказы

    Внешнеэкономическая деятельность Магистерская диссертация
    17 000 ₽
    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное! Защитилась на отлично!
    Международные отношения Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    т2732 речь и презентация к заказу Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за качественную работу!
    Менеджмент организации Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    "Стратегия внедрения цифровых технологий в управление цепями поставок на примере ПАО "Транснефть""
    Большое спасибо автору! В установленные сроки полностью выполнен объем работы - магистерская диссертация по менеджменту, отчет по преддипломной пра...
    Государственное и муниципальное управление Магистерская диссертация
    11 370 ₽
    Новое задание по государственному и муниципальному управлению
    Добрый день! Очень доволен работой, большое спасибо, что помогаете в написании работ, дальнейших успехов Вам!
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    20 520 ₽
    Особенности пересмотра судебных актов в арбитражном суде апелляционной инстанции
    Доволен работой автора
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    14 210 ₽
    "Наследование по закону в романо-германской и англо-саксонской правовых семьях: сравнительно-правовые аспекты"
    Хочу сказать огромное спасибо Вячеславу! Отвечал на все вопросы, вносил правки и всегда был на связи. Рекомендую данного автора если хотите качеств...

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет