基于深度学习的可再生能源工程项目智能资源管理

《Annals of the New York Academy of Sciences》:Deep Learning-Based Intelligent Resource Management for Renewable Energy Engineering Projects

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月02日 来源:Annals of the New York Academy of Sciences 4.5

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   摘要 本研究将深度强化学习(DRL)与精益管理相结合,用于可再生能源项目的调度。该问题被表述为一个具有天气依赖动态和综合奖励(如进度、成本、质量和约束)的受限马尔可夫决策过程。采用四层架构(卷积层、循环层和

  

摘要

本研究将深度强化学习(DRL)与精益管理相结合,用于可再生能源项目的调度。该问题被表述为一个具有天气依赖动态和综合奖励(如进度、成本、质量和约束)的受限马尔可夫决策过程。采用四层架构(卷积层、循环层和注意力层),并通过优先级经验回放和元学习增强的掩码近端策略优化Actor-Critic框架来学习自适应策略;四个精益原则直接映射到DRL循环中。一个三阶段的可行性过滤器——硬动作掩蔽、软资源重新调整和惩罚回退——确保每个执行的决定都满足项目网络、资源、天气窗口、电网和环境约束。在中国西北部186个项目的验证结果显示,该项目 duration 缩短了33.0%,成本降低了29.2%,资源利用率提高了87.2%,同时保持了质量。与八个先进的深度学习和经典基线方法相比,所提出的方法在进度效率方面平均提高了约2.9个百分点,在大规模项目(>200个活动)中平均绝对误差降低了约41%–50%。该方法在30%的噪声下仍能保持约80%的性能,并且在仅使用CPU的硬件上性能达到了97.8%以上,适用于中小企业和现场项目办公室的实际应用。

图形摘要

本研究提出了一个结合精益管理的深度强化学习框架,用于可再生能源项目的调度。该框架采用四层架构,融合了卷积层、循环层和注意力层,并通过元学习和优先级经验回放增强了掩码Actor-Critic策略网络。在中国西北部186个项目的验证中,该项目进度压缩了33.0%,成本降低了29.2%,资源利用率提高了87.2%,在30%的噪声下性能保留率约为80%。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

数据可根据请求提供。包含活动级进度、资源消耗日志、处理后的天气序列以及本研究中使用的训练/验证/测试划分的186个项目数据集的去标识化版本已在GitHub上公开发布,地址为 https://github.com/a18907052542-lang/DRL-Experiment-Project.git。由于商业机密性,项目名称和精确的地理坐标字段已被删除;这些删除不会影响模型训练和评估的可重复性。

同行评审

为了透明度,与本文相关的同行评审文件可在 https://doi.org/10.1111/nyas.70353 获取。

第四轮评审
编辑决定函 2026/06/15
编辑1的建议 2026/06/15
第三轮评审
编辑决定函 2026/06/02
编辑1的建议 2026/06/02
评审员1的报告 2026/06/02
第二轮评审
编辑决定函 2026/04/14
编辑1的建议 2026/04/14
评审员2的报告 2026/04/07
评审员3的报告 2026/03/25
评审员1的报告 2026/03/10
第一轮评审
编辑决定函 2025/10/01
编辑1的建议 2025/09/29

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