\section{实例验证} \subsection{实验环境} 本实验采用10核、2.50 GHz处理器、内存为64GB的计算机、显卡为 NVIDIA GeForce RTX3090,基于Python 3.9.18的编程环境。实验中,使用pyautocad连接AutoCAD,同时读取图纸信息,最终将算法获取到的图纸信息,利用pyautocad重新写回AucoCAD中进行可视化分析,同时便于后续设计者修改。 \subsection{超参数设置} 在实验中,算法用到的模型超参数设置如下: \begin{table}[!htb] \caption{\label{tab:hyper_para}超参数设置} \centering \linespread{1.25}\selectfont % 调整表格缩放 \begin{tabular}{cccc} \hline 模块 & 参数名 & 数值 & 作用 \\ \hline \multirow{4}{*}{D3QN} & $\alpha$ & 0.001 & 调整模型学习速度 \\ & $batch\_size$ & 64 & 训练数量样本 \\ & $\tau$ & 0.005 & 调整网络更新速度 \\ & $\gamma$ & 0.99 & 折扣因子 \\ \hline \multirow{5}{*}{PER} & $memory\_size$ & 2000 & 经验池大小 \\ & $\epsilon$ & 0.01 & 扰动因子 \\ & $\alpha$ & 0.6 & 调整优先级的重要性 \\ & $abs\_err\_upper$ & 1 & 误差裁剪上限 \\ & $\Delta \beta$ & 0.01 & 重要性采样调整速度 \\ \hline \end{tabular} \end{table} \subsection{地库自动化排布实验} \subsubsection{图纸参数} 本实验共使用了6张不同属性的CAD工程图纸进行对比实验,这些图纸的属性均有不同之处,其中图纸2、4为大规模、多边界点、多障碍图纸,1、5为高密度小图纸(障碍在图纸中占比较大且图纸总面积小)。具体信息如表~\ref{tab:drawing_info}所示。 \begin{table}[!htb] \caption{\label{tab:drawing_info}图纸信息} \centering \linespread{1.5}\selectfont % 调整表格缩放 \begin{tabular}{cccc} \hline 编号 & 总面积 & 外边界顶点数 & 障碍群个数\\ \hline 1 & 23175 & 12 & 6 \\ 2 & 36928 & 91 & 14 \\ 3 & 23175 & 12 & 3 \\ 4 & 75388 & 24 & 22 \\ 5 & 22728 & 6 & 9 \\ 6 & 24869 & 10 & 8 \\ \hline \end{tabular} \end{table} \subsubsection{实验结果与分析} 为了验证算法的可行性和有效性,需对每张图纸按照确定参数进行车位排布。同时,本文选择王潇霆\cite{1022674189.nh}提出的方法与人工排布作为算法对照组,其中王采用的是基于强化学习思想的探索策略和区域分割,与本文的PER-D3QN在思想上同属强化学习算法,具有一定的时间和正确性参考,同时,与平常使用的人工排列进行比较,更符合实际。根据实际情况,本文设定车位长为6m、宽为2.5m,道路宽为6m,柱子宽为0.5m。根据这些信息可进行下一步的车位布局,最终结果如表~\ref{tab:paving_situation} 所示。 \begin{table}[!htb] \caption{\label{tab:paving_situation}图纸排列情况} \centering \linespread{1.5}\selectfont % 调整表格缩放 \begin{tabular}{ccccc} \hline \multirow{2}{*}{编号} & \multicolumn{3}{c}{车位总数} & \multirow{2}{*}{时间/min} \\ \cline{2-4} & 王 & 人工 & 本文 & \\ \hline 1 & 621 & 605 & 576 & 18 \\ 2 & 838 & 813 & 875 & 45 \\ 3 & 725 & 630 & 752 & 19 \\ 4 & - & 1120 & 1474 & 84 \\ 5 & 546 & 510 & 491 & 17 \\ 6 & 684 & 651 & 692 & 20 \\ \hline \end{tabular} \end{table} 针对图纸结果分析可得: \begin{enumerate} \item 本文的算法在处理大规模和复杂障碍的图纸时表现出了优势。这是因为算法能够有效地处理复杂的环境,并在有限的空间内最大化车位的数量。 \item 虽然出入口的引入导致空地空间进一步减少,但在排布中,并未产生较大影响,仍能充分利用剩余空间。 \item 在障碍和边界上的车位铺设更具灵活性。这是因为算法能够根据环境的变化动态地调整车位的布局。 \item 智能体既能根据获取周边状态矩阵的信息,又可以获取距离周边全局考虑车位的布局,使得车位的布局更加合理。这说明算法能够考虑全局和局部的信息,从而得到更优的布局。 \item 但对于高密度小型图纸,由于奖励设置中只考虑了直路带来的奖励,而未考虑到转向时的奖励,因此本文算法有一定的局限性,无法获得更好的奖励。 \end{enumerate} 下面为其中几张图纸排布结果的效果展示: \begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=\textwidth]{5/2} \caption{2号图纸排布效果} \end{figure} \begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=\textwidth]{5/3} \caption{3号图纸排布效果} \end{figure} \begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=\textwidth]{5/4} \caption{4号图纸排布效果} \end{figure} \begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=\textwidth]{5/6} \caption{6号图纸排布效果} \end{figure}