Optimizing Electric Bus Charging Scheduling With Uncertainties Using Hierarchical Deep Reinforcement Learning
Notice bibliographique
Résumé
The growing adoption of electric buses (EBs) represents a significant step toward sustainable development. By utilizing Internet of Things (IoT) systems, charging stations can autonomously determine charging schedules based on real-time data. However, optimizing EB charging schedules remains a critical challenge due to uncertainties in travel time, energy consumption, and fluctuating electricity prices. Moreover, to address real-world complexities, charging policies must make decisions efficiently across multiple time scales and remain scalable for large EB fleets. In this article, we propose a hierarchical deep reinforcement learning (HDRL) approach that reformulates the original Markov decision process (MDP) into two augmented MDPs. To solve these MDPs and enable multitimescale decision-making, we introduce a novel HDRL algorithm, namely, double actor-critic multiagent proximal policy optimization enhancement (DAC-MAPPO-E). Scalability challenges of the double actor-critic (DAC) algorithm for large-scale EB fleets are addressed through enhancements at both decision levels. At the high level, we redesign the decentralized actor network and integrate an attention mechanism to extract relevant global state information for each EB, decreasing the size of neural networks. At the low level, the multiagent proximal policy optimization (MAPPO) algorithm is incorporated into the DAC framework, enabling decentralized and coordinated charging power decisions, reducing computational complexity and enhancing convergence speed. Extensive experiments with real-world data demonstrate the superior performance and scalability of DAC-MAPPO-E in optimizing EB fleet charging schedules.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».