基于蒙特卡洛树搜索算法实现轨道交通车辆多功能车辆总线周期调度表优化

作者：耿力; 耿强

来源：城市轨道交通研究, 2023, 26(11): 70-75.

DOI：10.16037/j.1007-869x.2023.11.013

• 轨道车辆
• 多功能车辆总线
• 周期调度表
• 蒙特卡洛树搜索算法
• 强化学习

目的：为改善轨道车辆MVB(多功能车辆总线)周期调度表的负载均衡度，提高MVB带宽利用率和车辆的通信系统实时性，需要对MVB周期调度表进行优化。方法：简述了MVB周期信息通信原理，明确了MVB调度表的2个约束条件，建立将MCTS(蒙特卡洛树搜索)算法应用于MVB调度表优化的理论方法，并通过Python软件编程实现该算法。明确了MCTS算法的优化目标，结合MVB调度表的约束条件设计了优化MCTS算法的预剪枝策略。选取了RMS(单调速率调度)算法、MCTS算法和GA(遗传算法)三种算法进行仿真试验，并对各算法的结果进行对比分析。结果及结论：优化后的MCTS算法有效避免了大量无效的搜索，搜索效率非常高。与RMS算法、GA相比，优化后的MCTS算法能在相同的搜索时间内获得更均衡的解。如果车辆通信设备增加，需要生成包含更多变量的调度表时，MCTS算法更能凸显其搜索优势。

• 单位
  电子科技大学; 同济大学