不确定性群组决策优化技术和其在铁路调度管理中的应用研究.pdfVIP

不确定性群组决策优化技术及其在铁路 调度管理中的应用研究 何世伟 宋瑞赵强 王保华 4 北京交通大学 摘要：网络环境下多层次、多工种的铁路调度系统具有典型的群组决策特征，本文通过对不 确定性群纽决策研究现状分析，针对铁路调度领域存在的不确定性群组决策优化问 题，结合铁路空车流调度调整实倒进行了分析研究，指出不确定环境下该类问题的解 决途径和方法。该研究工作对改进铁路调度管理的质量及提高不确定决策环境下计 划兑现率，均具有积极的理论及现实意义。 关键词：不确定性群组决策铁路调度管理 引言 网络环境下多层次、多工种的铁路调度系统具有典型的群组决策特征，面向网络化的分布 组织管理是当前铁路调度研究的热点与前沿，近20年来随着现代信息技术的飞速发展及其在 铁路运营管理中的应用，铁路TMIS、DMIS等系统的基本建成，新一代CTC系统的加紧开发应 用，面向铁路管理的决策活动呈现出更加广泛的分布性和重要的协调性。为支持铁路调度管 理，特别是支持对市场环境的灵活应变、新产品的快速开放以及经营过程的动态重组。分布式 Decision 人工智能的方法和群组决策支持系统GDSS(GroupSupportSystem)研究得到铁路管 理科学界越来越多的关注，由于铁路调度系统面临的是不断变化而难以准确预测的市场环境， 决策依赖的信息基础具有很强的不确定性，以往的建立在确定性决策优化理论基础上，结果静 态、采用孤立技术、处理结构化问题的决策支持方法远不能适应现代铁路经营过程管理的迫切 需要，有必要展开网络管理环境的不确定性群组决策优化方法研究，这对于研究铁路运输组织 理论及决策方法、探索新技术应用条件下新的铁路调度组织管理模式，极富挑战性和创新性。 研究成果对于建立适合我国国情的调度决策系统，完善与深化组织管理的基础理论，提高决策 计划的质量与效率，增强计划的适应能力，提高管理效能和增加铁路收益都具有极其重要的理 论意义和实用价值。 2 不确定性群组决策优化问题研究现状 群组决策优化是群组决策支持系统GDSS的重要内涵，群组决策系统是集成了计算、通信 和决策技术来构造一种交互式的计算机系统，实现在协作环境下的问题构建与求解，其目标是 减轻群组决策的负担以提高生产率、效率和群组决策的有效性。群组通过GDSS可以在空间 或时间分离的环境下共同工作。GDSS同样可以减少信息冗余，增强决策的有效性。GDSS的 同时性与并行性特性可以很好地保证参与决策的每个成员能在群组系统中独立而有效的丁 作。由于GDSS能对跨越组织单元界限和层次的大规模任务、活动提供决策支持，已成为DSS 的一个重要研究领域，不确定性GDSS是GDSS的重要分支，近年来，在建立支持实时动态决策 1 的智能Multi—Agent的GDSS研究方面取得积极进展，但对于实际企业管理中普遍存在群组 不确定性决策问题，这些工作尽管也涉及到对某些不确定问题的处理，但仍不够系统全面，特 别是对GDSS关键技术中，不确定性群组决策优化与群组决策环境、任务的分布，群组之问的 社会特征(合作、竞争与妥协)，群组的组织及其动态性，适应于决策群组结构的企业组织机构 的动态特征等多方面关系缺乏系统深人的研究。决策优化模型体系是保证群组决策质量的关 键技术，由于群组决策涉及对分布式Multi—Agent的信息采集、信息融合、决策支持、决策分析 的全过程处理，单一的模型往往很难胜任，必须选择恰当的模型组，通过建立恰当的联盟协商 机制，协调不同功能模型的局部解，实现群组决策的集成。而对现实决策中大量存在的非确定 性群组决策问题进行研究，已成为该领域工作的重要方向。 不确定理论是概率论、可信性理论、信赖性理论的统称，在不确定性规划与决策优化基础 研究方面，从不确定信息的分类看，主要有随机优化、模糊优化、粗糙优化等，以铁路运输管理 领域中基础类问题——不确定网络规划研究为例，主要是从需求、供给以及运输能力的不确定 性方面研究决策优化问题，如：随机优化中的随机供应或需求运输分配问题；车辆随机