矿井安全仿真系统中虚拟矿工模型的设计

简述了矿井安全数字仿真系统中虚拟矿工模型的设计过程及算法的实现,为从事煤矿安全生产仿真系统研究提供了一定的参考。

基于Multi-agent的煤矿虚拟环境体系建模

基于Multi-agent技术,研究了煤矿虚拟环境的体系结构建模方法,提出了Multi-agent煤矿虚拟环境的层次化体系模型及其形式化描述。该模型由硬件、网络及操作系统层、几何物理层、Multi-agent层和人机界面层组成。同时,设计了具有感知、运动、行为、认知及内部属性的虚拟矿工Agent模型,采用面向对象技术,实现了虚拟矿工Agent的开发,构建了用于井下安全检查行为仿真的虚拟环境系统,实现了虚拟环境的交互式控制及井下安全行为仿真。

基于多智能体的井下安全事故虚拟现实仿真

结合多智能体和虚拟现实技术,建立了井下安全事故仿真虚拟环境模型,通过构建典型事故致灾智能体的行为规则与通信机制,仿真井下事故中人-机-环境致灾因素间的复杂交互特性。构建了虚拟矿工智能体模型,将反映井下矿工生理心理特征的内部属性与其行为选择机制结合,实现了井下事故中人的行为仿真。通过井下典型掘进跑车事故的虚拟现实仿真实验,实现了井下安全事故致灾因素的交互式分析,为煤矿井下安全事故仿真提供了具体方法。

用于决策训练的虚拟人行为认知模型研究

基于人工生命方法和Agent理论,建立了用于井下虚拟现实决策训练的智能虚拟矿工(Intelligent Virtual Miner,简称IVMiner)模型。IVMiner集成了感知、运动、行为、认知等组件,能产生逼真的拟人行为。为了实现IVMiner的复杂行为控制,根据简化的包容式结构,建立了IVMiner的层次化行为控制模型;在认知规划中,研究了虚拟决策训练的任务知识表达模型和IVMiner的路径规划方法,实现了其全局路径规划。最后,在PC机上实现了IVMiner的行为仿真系统,能满足IVMiner的行为控制和初步的决策训练需求。

基于Creator/vega煤巷掘进仿真实现方法的研究

煤巷掘进是一项非常复杂的系统工程.为了更好地研究掘进系统并在虚拟环境下实现对实际工况及工艺流程的可视化仿真,需要建立掘进系统中的各种三维实体模型,进而研究系统中模型运动控制的实现.在研究了E 90型掘进机的结构和工作方式的基础上,给出了在Creator/vega等软件环境下掘进机的三维模型的构建过程及对掘进仿真过程中的动态控制方法,并结合DIGUY模块实现了对虚拟矿工行为的模拟,完成了煤巷掘进工艺流程的动态仿真.

智能虚拟人Agent行为建模与运动控制

针对虚拟环境中人的行为分析,研究了井下智能虚拟人Agent的行为建模和运动控制技术.基于人工智能/人工生命方法,构建了集成感知、运动、行为、认知、内部属性等组件的井下智能虚拟人Agent的体系结构;研究了基于简化包容结构的智能虚拟人Agent行为控制模型及其行为选择机制,并基于A*算法,实现了智能虚拟人Agent的路径规划;初步构建了井下虚拟人Agent行为仿真系统,实现了虚拟人Agent的复杂行为控制,为进一步构建具有行为真实感的井下虚拟环境提供技术参考.