一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统及方法

本发明涉及智慧物流，具体涉及一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统及方法。

背景技术：

1、近年来，随着电子商务的迅猛发展和城市化进程的加速，智慧物流与多模态运输已成为全球研究和产业应用的热点。为解决最后一公里配送高成本的问题，业界正积极探索利用轨道交通、地面卡车和无人机等异构运力的协同潜力。

2、相关技术中，现有的调度系统多为单模态优化或弱耦合的集成，多侧重于短时的快速配送，往往将轨道货运计划、接驳区货物流转与地空配送路径割裂处理。该类调度方式在应对客货运需求冲击时，系统极易出现调度混乱，严重影响了系统的运行韧性与后续物流服务的稳定性。因此，现有调度体系存在缺乏全流程的协同调度机制，过度依赖单一模态运输方式，忽略了客货运需求对协同机制的冲击。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统及方法，以解决全流程协同调度以及缺乏应对客货运需求的应对机制的技术问题。

2、第一方面，本发明提供了一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统，系统包括：多模式协调智能体、城市货运智能体与物流智能体，其中，多模式协调智能体，被配置为响应于观测向量触发协同激活信号，由常态模式切换至协同模式，生成调度意图；城市货运智能体，被配置为接收调度意图，并基于调度意图与双向调节机制，生成执行配额；物流智能体，被配置为接收执行配额，并基于执行配额，生成子智能体的控制指令。

3、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，多模式协调智能体，包括：时空拓扑感知单元、客物耦合评估单元、资源配置优化单元以及宏观策略封装单元，其中，时空拓扑感知单元，被配置为基于物流网络枢纽与对应运行参数，确定动态时空网络拓扑；客物耦合评估单元，被配置为基于轨道运力与货物需求，确定接驳区库存状态向量与轨道网络运力状态张量，并基于接驳区库存状态向量与轨道网络运力状态张量，判断是否触发协同激活信号；资源配置优化单元，被配置为基于动态时空网络拓扑、接驳区库存状态向量与轨道网络运力状态张量，确定运力平衡计划；宏观策略封装单元，被配置为将运力平衡计划转编码为可执行的策略张量作为所述调度意图。

4、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，城市货运智能体，包括：城市轨道货运智能体与地面低空物流智能体，其中，城市轨道货运智能体，被配置为确定并发送货物装卸情况至地面低空物流智能体，接收调度意图以及地面低空物流智能体发送的客户端需求量；地面低空物流智能体，被配置为确定并发送客户端需求量至城市轨道货运智能体，接收调度意图以及城市轨道货运智能体发送的货物装卸情况。

5、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，地面低空物流智能体，还被配置为基于调度意图、客户端需求量，生成装卸执行配额；或，地面低空物流智能体，还被配置为响应于双向调节机制被触发，基于调度意图、客户端需求量，优化装卸执行配额。

6、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，地面低空物流智能体，还被配置为基于调度意图、货物装卸情况，生成配送执行配额；或，地面低空物流智能体，还被配置为响应于双向调节机制被触发，基于调度意图、货物装卸情况，优化配送执行配额。

7、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，物流智能体，包括：接驳站点子智能体与地面-低空子智能体，其中，接驳站点子智能体包括对应的第一运输设备，地面-低空子智能体包括由地面运输设备与低空运输设备组成的第二运输设备，第一运输设备用于城市轨道货运智能体中货物的装卸与转运；第二运输设备用于完成物流配送。

8、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，接驳站点子智能体，被配置为基于装卸执行配额，生成第一运输设备的控制指令。

9、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，地面-低空子智能体，被配置为基于配送执行配额，生成第二运输设备的控制指令。

10、第二方面，本发明提供了一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度方法，方法包括：响应于观测向量触发协同激活信号，由常态模式切换至协同模式，生成调度意图；基于调度意图与双向调节机制，生成执行配额；基于执行配额，生成子智能体的控制指令。

11、结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，双向调节机制，包括，响应于双向调节机制被触发，执行以下步骤：基于数字孪生模型，生成反压信号，并基于反压信号，优化装卸执行配额；基于数字孪生模型，生成催单信号，并基于催单信号，优化配送执行配额。

12、本发明技术方案，具有如下优点：

13、本发明提供的一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统及方法，该系统包括：多模式协调智能体、城市货运智能体与物流智能体，其中，多模式协调智能体，被配置为响应于观测向量触发协同激活信号，由常态模式切换至协同模式，生成调度意图；城市货运智能体，被配置为接收调度意图，并基于调度意图与双向调节机制，生成执行配额；物流智能体，被配置为接收执行配额，并基于执行配额，生成子智能体的控制指令。在整体系统中，利用多模式协调智能体进行全局协调、城市货运智能体进行协同、物流智能体进行分布执行，从而建立对于全流程的协同调度系统。该系统从整体方向，通过观测向量作为协同激活信号的触发条件，建立对于客货运需求变化的监测，从而完成常态模式与协同模式的切换，以使整体系统更容易面对客货运需求的变化。并且该系统从局部方向，利用建立的双向调节机制，调节客货运需求变化带来的配送变化，形成应对客货运需求的应对机制。

1.一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统，其特征在于，所述系统包括：多模式协调智能体、城市货运智能体与物流智能体，其中，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多模式协调智能体，包括：时空拓扑感知单元、客物耦合评估单元、资源配置优化单元以及宏观策略封装单元，其中，

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述城市货运智能体，包括：城市轨道货运智能体与地面低空物流智能体，其中，

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地面低空物流智能体，还被配置为基于所述调度意图、所述客户端需求量，生成装卸执行配额；或，

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述地面低空物流智能体，还被配置为基于所述调度意图、所述货物装卸情况，生成配送执行配额；或，

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述物流智能体，包括：接驳站点子智能体与地面-低空子智能体，其中，所述接驳站点子智能体包括对应的第一运输设备，所述地面-低空子智能体包括由地面运输设备与低空运输设备组成的第二运输设备，

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接驳站点子智能体，被配置为基于所述装卸执行配额，生成所述第一运输设备的控制指令。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述地面-低空子智能体，被配置为基于所述配送执行配额，生成所述第二运输设备的控制指令。

9.一种面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度方法，应用于所述权利要求1至8任一项所述的面向城市多模式货运接驳的分层多智能体协同调度系统，其特征在于，所述方法，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述双向调节机制，包括，响应于所述双向调节机制被触发，执行以下步骤：