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基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型研发
1
作者
李鸣野
姚仁太
+5 位作者
郭欢
张俊芳
吕明华
徐向军
牛嫣静
贾博慧
《辐射防护》
2025年第5期517-529,共13页
核事故情景下人员的及时、有效撤离对减少辐射暴露、保障公众安全至关重要。传统路径规划算法虽然能够快速计算静态最短路径,但难以适应辐射剂量场动态变化带来的挑战。本文提出了一种基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型(MD-...
核事故情景下人员的及时、有效撤离对减少辐射暴露、保障公众安全至关重要。传统路径规划算法虽然能够快速计算静态最短路径,但难以适应辐射剂量场动态变化带来的挑战。本文提出了一种基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型(MD-DQN算法模型),通过建立马尔可夫决策过程(MDP)模型,以动态辐射剂量场信息、路网信息和实时位置为状态空间,设计了一种综合考虑路径长度、辐射暴露及方向性引导的多因素奖励函数,驱动智能体自主地学习最优的动态撤离决策策略。同时,通过优化网络结构设计和即时奖励机制,提高了算法的收敛性与泛化性能。仿真实验表明,与传统的Dijkstra算法和A^(*)算法相比,MD-DQN算法能够及时避开高辐射风险区域,显著降低撤离过程中人员的辐射暴露,且具有更优的实时路径调整能力和环境适应性。研究成果可为核应急撤离决策提供高效、智能的辅助支持工具,并为未来在多源辐射、多智能体协同以及实时数据驱动的智能化决策领域提供新的研究思路。
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关键词
深度强化学习
核应急撤离
动态
撤离
决策
马尔可夫决策过程
MD-DQN
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职称材料
应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性评估
2
作者
亓文辉
祁明亮
纪雅敏
《运筹与管理》
CSSCI
CSCD
北大核心
2024年第11期1-8,共8页
烟羽应急计划区路网的脆弱性是制约居民核应急撤离的关键要素。考虑到核事故应急撤离时道路失效会对居民的撤离时间、撤离风险造成严重影响,提出了一种评估应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性的方法。首先,构建风险时间指标,用以...
烟羽应急计划区路网的脆弱性是制约居民核应急撤离的关键要素。考虑到核事故应急撤离时道路失效会对居民的撤离时间、撤离风险造成严重影响,提出了一种评估应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性的方法。首先,构建风险时间指标,用以表征核事故应急撤离状态下烟羽应急计划区路网的交通性能;然后,结合元胞传输理论,考虑交叉路口的车辆冲突、私家车道路选择规则以及大巴车的满载要求,以风险时间最小化为目标,构建居民撤离模型,用以求解任意风向时居民的撤离路线与风险时间;最后,以风向频率为权重,对任意风向时道路失效与路网完整情况下风险时间的差值进行加权求和,计算路网脆弱性指标值,查找制约居民撤离的关键道路。以T核电站烟羽应急计划区路网为例,对应急撤离状态下的路网脆弱性指标值进行了计算,结果表明:所提方法可以有效评估应急撤离状态下烟羽应急计划区路网的脆弱性,识别出路网的薄弱环节,为烟羽应急计划区的路网维护改造与核事故应急管理提供科学依据。
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关键词
路网脆弱性
元胞传输理论
烟羽
应急
计划区
核应急撤离
应急
管理
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职称材料
题名
基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型研发
1
作者
李鸣野
姚仁太
郭欢
张俊芳
吕明华
徐向军
牛嫣静
贾博慧
机构
中国辐射防护研究院
出处
《辐射防护》
2025年第5期517-529,共13页
文摘
核事故情景下人员的及时、有效撤离对减少辐射暴露、保障公众安全至关重要。传统路径规划算法虽然能够快速计算静态最短路径,但难以适应辐射剂量场动态变化带来的挑战。本文提出了一种基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型(MD-DQN算法模型),通过建立马尔可夫决策过程(MDP)模型,以动态辐射剂量场信息、路网信息和实时位置为状态空间,设计了一种综合考虑路径长度、辐射暴露及方向性引导的多因素奖励函数,驱动智能体自主地学习最优的动态撤离决策策略。同时,通过优化网络结构设计和即时奖励机制,提高了算法的收敛性与泛化性能。仿真实验表明,与传统的Dijkstra算法和A^(*)算法相比,MD-DQN算法能够及时避开高辐射风险区域,显著降低撤离过程中人员的辐射暴露,且具有更优的实时路径调整能力和环境适应性。研究成果可为核应急撤离决策提供高效、智能的辅助支持工具,并为未来在多源辐射、多智能体协同以及实时数据驱动的智能化决策领域提供新的研究思路。
关键词
深度强化学习
核应急撤离
动态
撤离
决策
马尔可夫决策过程
MD-DQN
Keywords
deep reinforced learning
nuclear emergency evacuation
dynamic evacuation decision
Markov decision process
MD-DQN
分类号
TL73 [核科学技术]
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职称材料
题名
应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性评估
2
作者
亓文辉
祁明亮
纪雅敏
机构
中国科学院科技战略咨询研究院
中国科学院大学公共政策与管理学院
北京物资学院
出处
《运筹与管理》
CSSCI
CSCD
北大核心
2024年第11期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(72134004)。
文摘
烟羽应急计划区路网的脆弱性是制约居民核应急撤离的关键要素。考虑到核事故应急撤离时道路失效会对居民的撤离时间、撤离风险造成严重影响,提出了一种评估应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性的方法。首先,构建风险时间指标,用以表征核事故应急撤离状态下烟羽应急计划区路网的交通性能;然后,结合元胞传输理论,考虑交叉路口的车辆冲突、私家车道路选择规则以及大巴车的满载要求,以风险时间最小化为目标,构建居民撤离模型,用以求解任意风向时居民的撤离路线与风险时间;最后,以风向频率为权重,对任意风向时道路失效与路网完整情况下风险时间的差值进行加权求和,计算路网脆弱性指标值,查找制约居民撤离的关键道路。以T核电站烟羽应急计划区路网为例,对应急撤离状态下的路网脆弱性指标值进行了计算,结果表明:所提方法可以有效评估应急撤离状态下烟羽应急计划区路网的脆弱性,识别出路网的薄弱环节,为烟羽应急计划区的路网维护改造与核事故应急管理提供科学依据。
关键词
路网脆弱性
元胞传输理论
烟羽
应急
计划区
核应急撤离
应急
管理
Keywords
road network vulnerability
cell transmission theory
plume emergency planning zone
nuclear emergency evacuation
emergency management
分类号
N939 [自然科学总论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度强化学习的动态核应急撤离优化决策模型研发
李鸣野
姚仁太
郭欢
张俊芳
吕明华
徐向军
牛嫣静
贾博慧
《辐射防护》
2025
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职称材料
2
应急撤离状态下烟羽应急计划区路网脆弱性评估
亓文辉
祁明亮
纪雅敏
《运筹与管理》
CSSCI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
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引证文献
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