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石文康¹  ,  徐勛倩¹  ,  康峰沂²  ,  顧鈺雯¹  ,  GANHOUEGNON Eric Patrick1

 

( 1 .  南通大學(xué) 交通與土木工程學(xué)院 ，江蘇 南通 226019 ;

2.  南通市公路事業(yè)發(fā)展中心 ，江蘇 南通 226019)

摘   要 ：通過 DDQN 強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法開展路面養(yǎng)護(hù)決策分析， 以路面長(zhǎng)期效益費(fèi)用比的最大化為目標(biāo)構(gòu)建養(yǎng)護(hù)決策模型，計(jì)算出效益費(fèi)用比更優(yōu)的養(yǎng)護(hù)方案。模型以道路條數(shù)和使用年限為狀態(tài)特征，以四種養(yǎng)護(hù)措施為動(dòng)作空間，以路面養(yǎng)護(hù)效益與資金比值作為獎(jiǎng)勵(lì)，構(gòu)建了一種動(dòng)作選擇策略，使養(yǎng)護(hù)方案滿足最低使用要求。 結(jié)果表明：基于 DDQN 養(yǎng)護(hù)決策模型的收斂速度比 DQN 模型快 1 倍 ，計(jì)算出的養(yǎng)護(hù)方案具有較高效益費(fèi)用比， 路面處于優(yōu)良狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：瀝青路面 ；路面養(yǎng)護(hù)決策 ；深度強(qiáng)化學(xué)習(xí) ；養(yǎng)護(hù)方案

中圖分類號(hào)：U418 . 6           

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A            

文章編號(hào)： 1005- 8249   (2024)  04- 0147- 07 

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2024.04.027

 

SHI Wenkang¹  ,  XU Xunqian¹  ,  KANG Fengyi² ,  GU Yuwen¹  ,  GANHOUEGNON Eric Patrick¹

( 1 . School of Transportation and Civil Engineering ,  Nantong University ,  Nantong 226019 ,  China;

2. Nantong Highway Development Center ,  Nantong 226019 ,  China)

Abstract: This paper employs a Double Deep Q-Network (DDQN) reinforcement learning approach to analyze pavement maintenance decisions, aiming to maximize the long-term benefit-cost ratio of the pavement. A maintenance decision model is constructed to calculate a more cost-effective maintenance plan. This model uses the number of road segments and years as state features, four maintenance measures as the action space, and the ratio of pavement maintenance benefits to costs as the reward. An action selection strategy is proposed, which ensures that the pavement meets operational requirements. Practical engineering data is used as a case study. The results indicate that the convergence speed of the DDQN-based maintenance decision model is twice as fast as the Deep Q-Network (DQN) model. The calculated maintenance plan demonstrates a higher benefit-cost ratio, keeping the pavement in excellent condition.

Keywords: asphalt pavement; pavement maintenance decision; deeply reinforcement learning; maintenance plan

*基金項(xiàng)目： 國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目  (2016YFB0303100) 。

作者簡(jiǎn)介：石文康  (1998—) , 男，碩士研究生，研究方向： 瀝青路面養(yǎng)護(hù)決策。

通信作者：徐勛倩  (1973—) ,  女，博士 ，教授 ，研究方向： 道路養(yǎng)護(hù)方面研究。

收稿日期：2023- 01 - 12