基于蒙特卡洛树搜索的土石方动态调配算法及验证

作者：王仁超; 张鹏程; 徐跃明

来源：水利学报, 2020, 51(04): 391-401.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20190706

• 施工进度控制
• 土石方动态调配
• 蒙特卡洛树搜索
• 改进的UCT算法
• 填筑可达强度

针对堆石坝填筑进度控制以及土石方动态调运问题,受AlphaGo-Zero的启发,本文提出了一个基于蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo tree search,MCTS)的土石方智能动态调配模型。该模型以当前累计填筑工程量、紧邻前一月份完成工程量以及当前月份为状态,用各月填筑工作面对应的填筑可达强度约束动作空间,综合考虑节点工期、总工期、坝面施工机械费用和土石方调运费用等因素构造奖励函数。此外,结合本文研究问题的特点,对MCTS迭代中的上限置信区间算法(upper confidence bound apply to tree,UCT)进行了改进和比较分析,最后以一个工程实例对本文提出模型的有效性进行了验证分析。结果表明,与施工仿真相比,以MCTS为框架的土石方动态调配模型的计算分析时间大大减少,为土石方动态调配问题提供了新的模型与手段。

• 单位
  水利工程仿真与安全国家重点实验室; 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 天津大学