《不確定環境下基於HTN的應急任務規劃方法研究》是依託華中科技大學，由祁超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不確定環境下基於HTN的應急任務規劃方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：祁超
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
應急任務規劃是應急回響決策過程的核心問題。本課題針對應急領域的典型不確定性，研究基於分層任務網路（HTN）的應急任務規劃方法。首先，針對應急領域知識不完備的特點，研究以案例處置片段為依據、面向HTN的規劃領域自動學習方法。第二，研究結合強化學習的HTN規劃方法，將強化學習處理不確定性和策略最佳化的能力與HTN規劃的分層分解思想和描述領域知識的能力相結合，解決行動執行時間和資源消耗不確定的應急任務規劃問題。構建資源約束網路，在規划過程中檢驗方案一致性，避免任務間的資源衝突，並對搜尋空間進行修剪，提高規劃效率。在規划過程中採用方案執行時間、資源消耗或其他決策者偏好的評價指標，對任務分解方法或操作進行評價，從而提高行動方案的質量。第三，針對應急行動方案執行過程中新應急任務的產生和資源執行異常，研究方案調整和重規劃方法。通過本課題的研究，可以擴展HTN的規劃能力，提高HTN規劃在應急領域的實用性。
結題摘要
應急任務規劃是應急回響過程的核心問題。課題圍繞基於分層任務網路（Hierarchical Task Network，HTN）的應急任務規劃開展了一系列相關研究。第一，課題針對應急情景下任務間的複雜的時態、資源和協同關係，研究了面向HTN規劃的規劃領域表達，並提出了一系列相應的HTN規划算法，提高了HTN規劃方法處理複雜約束的能力。第二，課題分析了應急任務規劃中存在的典型不確定性，綜述了考慮不確定性的HTN規劃方法，並進一步提出了一系列針對應急情景不確定性的HTN規划算法，包括領域知識不完備、時態或資源不確定等，不僅提高了HTN規劃處理不確定性的能力，而且還提高了HTN規划算法解決應急任務規劃實際問題的實用性。第三，課題將理論研究成果套用於分析解決應急相關領域的實際問題，以北京市海淀區的突發事件應對為背景，設計並實現了應急資源調運任務規劃系統。另外，課題在套用領域上進行了一定程度地拓展，以智慧型規劃技術為核心，設計並實現了面向高層應急指揮人員的應急演練仿真平台，在平台中運用推理技術解決應急情景推演問題，並運用HTN規劃技術解決應急決策問題。考慮到軍事領域與應急領域在任務約束關係複雜和環境高度動態不確定方面具有高度的相似性，課題將HTN規劃技術延伸套用於解決航空母艦甲板艦載機任務規劃問題，設計並實現了艦載機任務規劃系統，並在實驗室環境取得了良好的套用效果。課題組按照申報書的內容認真執行了研究計畫，實現了預期的研究目標，超額完成了預期研究成果指標。課題經費使用嚴格遵守財務制度及預算，無違規現象。
