本文關(guān)鍵詞：基于部分可觀測Markov決策過程理論的盾構(gòu)推進(jìn)載荷規(guī)劃　出處：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2014年21期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：針對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中位姿控制問題,提出了基于部分可觀測馬爾科夫決策過程(Partially observable Markov decision processes,POMDP)理論的推進(jìn)載荷規(guī)劃方法。在推進(jìn)載荷規(guī)劃模型中,將盾構(gòu)自動(dòng)糾偏看成不確定環(huán)境下序貫決策問題,充分考慮掘進(jìn)過程中隨機(jī)因素的影響,將盾構(gòu)掘進(jìn)過程中受到的阻力、推進(jìn)載荷和盾構(gòu)位姿分別定義為POMDP的狀態(tài)集、行動(dòng)集和觀測集,然后重點(diǎn)討論了信念狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)和觀測函數(shù)等幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的獲取方法。在計(jì)算值函數(shù)時(shí),考慮了盾構(gòu)位姿偏離程度和盾構(gòu)載荷平穩(wěn)程度對(duì)推進(jìn)載荷決策的影響,建立了立即收益函數(shù)和長期折扣收益函數(shù),并采用基于點(diǎn)的值迭代算法尋求推進(jìn)載荷最優(yōu)規(guī)劃策略。針對(duì)天津地鐵9號(hào)線進(jìn)行了案例分析,結(jié)果表明基于POMDP的推進(jìn)載荷規(guī)劃方法是合理有效的,能夠順應(yīng)掘進(jìn)阻力隨機(jī)變化。
[Abstract]:Aiming at the position and pose control problem in shield tunneling process. A partial observable Markov decision processes based on partially observable Markov decision process is proposed. In the propulsion load planning model, the automatic deviation correction of shield machine is regarded as a sequential decision problem in uncertain environment, and the influence of random factors in the tunneling process is fully considered. The resistance, propulsion load and posture of shield tunneling are defined as the state set, action set and observation set of POMDP, respectively, and then the belief state is discussed emphatically. Several key parameters such as state transfer function and observation function are obtained. When calculating the value function, the influence of shield position deviation and shield load stationary degree on the propulsion load decision is considered. The immediate income function and the long-term discount income function are established, and the point-based iterative algorithm is used to find the optimal planning strategy for the propulsion load. A case study of Tianjin Metro Line 9 is carried out. The results show that the propulsion load planning method based on POMDP is reasonable and effective and can adapt to the random variation of tunneling resistance.
【作者單位】： 中國電子科技集團(tuán)公司第38研究所;華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃,2013CB035405) 國家科技支撐計(jì)劃(2012BAF12B03)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：U455.43
【正文快照】： 0前言*為了實(shí)現(xiàn)極端環(huán)境下的高精、高效掘進(jìn)作業(yè),*國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃,2013CB035405)和國家科技支撐計(jì)劃(2012BAF12B03)資助項(xiàng)目。20131109收到初稿,20140701收到修改稿盾構(gòu)要求具備極高的軌跡跟蹤能力,如必須保證長達(dá)20 km的隧道軸線誤差小于20 mm。然而,服役

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1411434