A Scalable Reinforcement Learning Algorithm for Scheduling Railway Lines

强化学习 计算机科学 可扩展性 调度(生产过程) 分布式计算 人工智能 数学优化 数学 操作系统
作者
Harshad Khadilkar
出处
期刊:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (2): 727-736 被引量:39
标识
DOI:10.1109/tits.2018.2829165
摘要

This paper describes an algorithm for scheduling bidirectional railway lines (both single- and multi-track) using a reinforcement learning (RL) approach. The goal is to define the track allocations and arrival/departure times for all trains on the line, given their initial positions, priority, halt times, and traversal times, while minimizing the total priority-weighted delay. The primary advantage of the proposed algorithm compared to exact approaches is its scalability, and compared to heuristic approaches is its solution quality. Efficient scaling is ensured by decoupling the size of the state-action space from the size of the problem instance. Improved solution quality is obtained because of the inherent adaptability of reinforcement learning to specific problem instances. An additional advantage is that the learning from one instance can be transferred with minimal re-learning to another instance with different infrastructure resources and traffic mix. It is shown that the solution quality of the RL algorithm exceeds that of two prior heuristic-based approaches while having comparable computation times. Two lines from the Indian rail network are used for demonstrating the applicability of the proposed algorithm in the real world.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
昔愿念发布了新的文献求助10
刚刚
简亓发布了新的文献求助10
刚刚
机灵水池发布了新的文献求助10
2秒前
彬9发布了新的文献求助10
2秒前
564654SDA发布了新的文献求助10
2秒前
刘丽发布了新的文献求助20
2秒前
ganchao1776完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
cc发布了新的文献求助10
4秒前
Vicky完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助睡不醒的喵采纳,获得10
5秒前
5秒前
小二郎应助ju龙哥采纳,获得10
5秒前
卧镁铀钳完成签到 ,获得积分10
5秒前
XXXX发布了新的文献求助10
6秒前
李健的小迷弟应助zyq采纳,获得10
7秒前
千江有水完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
怕孤单的青槐完成签到,获得积分10
7秒前
YWY应助小王采纳,获得10
8秒前
内向的青荷完成签到,获得积分10
8秒前
asADA发布了新的文献求助10
9秒前
星河完成签到,获得积分10
9秒前
Hello应助种地人刘刘采纳,获得10
9秒前
9秒前
蓝天发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助mxd采纳,获得10
10秒前
11秒前
cchi发布了新的文献求助10
11秒前
yyy完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
偷了个懒发布了新的文献求助10
12秒前
he发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
14秒前
脑洞疼应助端庄的紫烟采纳,获得50
15秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6421968
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241028
关于积分的说明 17515736
捐赠科研通 5475902
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892661
邀请新用户注册赠送积分活动 1869032
关于科研通互助平台的介绍 1706486