Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer digitalen Modelleisenbahn. Seit einigen Jahren wird am FORWISS ein System zur Steuerung einer digitalen Modelleisenbahnanlage entwickelt, die auch durch in ein Mikrofon gesprochene Befehle gesteuert werden kann. Das System stellt mittlerweile auch Mechanismen zur Kollisionskontrolle bereit, indem sie Züge anhält, falls sie aufeinander zufahren oder ein Zug in das “Revier” eines anderen fährt. Dieses System, das Kollisionen vermeidet, ist zwar für den Benutzer schon sehr nützlich, da zum Beispiel auch finanzielle Schäden, die durch das Zusammenstoßen zweier Züge entstehen können, vermieden werden, kann ihn aber noch nicht gänzlich zufrieden stellen. Der Sinn dieser Arbeit ist es, den Benutzern die Arbeit abzunehmen, den angehaltenen Zügen persönlich neue Befehle zu geben, damit sie ihre Arbeit wieder aufnehmen. Diese neuen Befehle, die den Konflikt auflösen, sollte das System deshalb selbst berechnen. Wenn zum Beispiel ein Zug seine planmäßige Route abfährt, während ein zweiter ohne speziellen Auftrag auf dem Gleis unterwegs ist, wäre es nicht sinnvoll, dass der Benutzer den zweiten Zug persönlich wieder wegfahren muss, damit der erste seinen Auftrag erfüllen kann. In diesem Falle sollte das System selbst entscheiden können, welcher Zug dem anderen ausweichen muss. Zu diesem Zweck sollte es die aktuelle Gesamtsituation der Modelleisenbahn analysieren und auf Grund der Informationen,
die es dadurch erhält, eine Entscheidung treffen, was zu tun und wie der Konflikt aufzulösen ist. Da es natürlich immer mehrere Möglichkeiten geben kann, einen Konflikt aufzulösen, muss das System auch selbstständig diese Lösungsmöglichkeiten analysieren
und nach einem oder mehren Kriterien bewerten können, um die objektiv “beste” Lösung zu finden und umzusetzen. Es sollte also nach dieser Arbeit möglich sein, dass Züge ihre Aufträge trotz verschiedener Hindernisse (die aber meistens aus anderen
Zügen bestehen) ohne eine weitere Eingabe des Benutzers ausführen.
Inhaltsverzeichnis
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Einleitung
- Der momentane Stand des Eisenbahnprojekts
- Überblick über das vollständige Eisenbahnsystem
- Das Eisenbahnkontrollsystem und seine Agenten
- Multiagentensysteme und der KQML-Standard
- Die verschiedenen Agenten der Eisenbahn
- Kommunikation zwischen den verschiedenen Agenten
- Die Initialisierung der Agenten
- Das Schalten einer Weiche
- Die Bewegung des Zuges
- Das Ändern der Zuggeschwindigkeit
- Die Reservierung eines Weges
- Planen und daraus entstehende Konflikte
- Grundlagen des Planens
- Planungsprobleme
- Verschiedene Planungsverfahren
- STRIPS an Hand eines Beispiels
- Vergleich von STRIPS mit anderen gängigen Verfahren
- Konflikte
- Klassifikation von Konflikten
- Grundlagen des Konfliktlösens
- Implementierung der Konfliktlösung
- Zusammentragen der benötigten Informationen
- Statische Informationen an "theBrain"
- Dynamische Informationen an "theBrain"
- Abspeichern der Informationen und Konsistenzproblem
- Situationsberechnung nach jeder Nachricht mit Racer
- Situationsberechnung zum Zeitpunkt des Konfliktes mit Racer
- Situationsberechnung nach jeder Nachricht ohne Racer
- Die Konfliktlösung beim Auftritt eine Konfliktes
- Die einfache Konfliktlösung
- Die komplexe Konfliktlösung mittels Lparse und Smodels
- Lparse, Smodels und die Logikprogrammierung
- Das Erstellen der nötigen Dateien
- Die von Lparse benötigten Constraints
- Die von Lparse und Smodels berechneten Lösungen
- Das Auswählen und die Durchführung der besten Lösung
- Die Bewertung der Lösungen
- Das Umsetzen einer Lösung
- Zusammentragen der benötigten Informationen
- Beispiel einer Konfliktlösung
- Das Starten der benötigten Komponenten
- Beispiel eines Konfliktes zwischen zwei Zügen
- Zusammenfassung und Ausblick
- Literatur
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Studienarbeit befasst sich mit der Implementierung eines Systems zur Konfliktlösung im Kontext eines Multiagentensystems, das ein komplexes Eisenbahnnetzwerk steuert. Ziel ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das Konflikte zwischen den Agenten des Systems erkennt, analysiert und löst, um einen reibungslosen Betrieb des Eisenbahnnetzes zu gewährleisten.
- Planung und Konfliktlösung in Multiagentensystemen
- Anwendungen von Logikprogrammierung in der Konfliktlösung
- Entwicklung eines Systems zur Konfliktdetektion und -lösung
- Bewertung und Auswahl von Konfliktlösungen
- Integration des Systems in ein bestehendes Eisenbahnkontrollsystem
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt das Thema der Studienarbeit vor und erläutert die Motivation für die Entwicklung eines Systems zur Konfliktlösung im Eisenbahnnetzwerk. Sie beschreibt den aktuellen Stand des Eisenbahnprojekts und die Architektur des Eisenbahnkontrollsystems, das auf Multiagententechnologie basiert.
Kapitel 2 befasst sich mit dem Eisenbahnkontrollsystem und seinen Agenten. Es werden die verschiedenen Agenten des Systems vorgestellt, die für die Steuerung von Zügen, Weichen und anderen Komponenten des Eisenbahnnetzes zuständig sind. Außerdem wird die Kommunikation zwischen den Agenten anhand des KQML-Standards beschrieben.
Kapitel 3 behandelt die Grundlagen des Planens und die Entstehung von Konflikten. Es werden verschiedene Planungsverfahren vorgestellt, darunter STRIPS, und die Klassifikation von Konflikten erläutert.
Kapitel 4 beschreibt die Implementierung der Konfliktlösung. Es werden die verschiedenen Schritte der Konfliktlösung vorgestellt, von der Erkennung des Konflikts bis zur Auswahl und Durchführung der besten Lösung.
Kapitel 5 zeigt ein Beispiel für die Konfliktlösung in einem realen Szenario. Es wird ein Konflikt zwischen zwei Zügen simuliert und die Schritte zur Lösung des Konflikts anhand des entwickelten Systems demonstriert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Multiagentensysteme, Eisenbahnkontrollsystem, Konfliktlösung, Planung, Logikprogrammierung, KQML, STRIPS, Lparse, Smodels, Konsistenztest, Situationsberechnung, Racer.
- Arbeit zitieren
- Stefan Meyer (Autor:in), 2004, Planausführung und Konfliktverwaltung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185918
