摘要

油气管道腐蚀状态受外部复杂环境和未知因素的干扰,其失效率与维修成本逐年增加,因此选择科学的维修策略是降本增效的有效途径。为了对腐蚀油气管道不同时期内维修策略进行科学选择,提出基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning)的腐蚀油气管道预防性维修最优化模型。模型以残余退化量作为建模初始条件,运用Weibull分布模拟管道剩余壁厚的退化路径,在不完全维修理论的基础上,设计以成本最低为目标的动作-价值体系,建立以奖励函数为基础的更新学习机制;最后引入深度强化学习算法Double-DQN对模型进行求解,并通过添加高斯噪声增加智能体策略选择的稳定性,迭代完成后得到腐蚀油气管道最优维修策略。实证结果表明:使用基于深度强化学习的腐蚀油气管道预防性维修最优化模型,某APILX52级钢制管道在计算期内进行4次小修和1次大修,使得管道服役周期增加10.84年,年平均成本为389.63元。因此,所提出的模型具有良好的实际应用价值。

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