基于多层博弈的无人农机协同作业机制研究

摘要

针对智慧农业中异构无人系统协同作业优化问题，本文提出一种基于多智能体博弈理论的分布式协同作业机制。通过构建包含自我博弈、虚拟博弈与多智能体博弈的三层决策框架，设计并实现了“云—边—端”协同管理平台。在自我博弈层，智能体通过强化学习优化单体作业能力；在虚拟博弈层，基于平均场思想实现局部协同；在多智能体博弈层，采用维克里—克拉克—格罗夫斯（VCG）机制实现激励相容的任务分配，并通过承诺-优先级协商机制实现动态冲突消解。试验结果表明，该机制能降低单位面积作业时间和能耗，减少任务冲突发生率，并提高任务完成率。本研究为异构无人系统协同作业提供了理论支持与工程实践参考。

关键词

多智能体 / 无人农机 / 植保无人机 / 群智协同 / 博弈论

基金资助

国家自然科学基金“多模态层级融合的车路云一体化交通环境感知关键技术”（U24B20127）