Madrl-based UAV deployment and node efficiency optimization for information collection in disaster scenarios

Madrl-based UAV deployment and node efficiency optimization for information collection in disaster scenarios
Li Mengli1
Wang Xiao1
Mi Dechang1
Meng Lei2
1. School of Electrical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China
2. School of Computer Science (National Pilot Software Engineering School), Beijing University of Posts & Telecommunications, Beijing 100876, China

摘要

In the disaster scene, the timely and reliable collection of first-hand and important information in the disaster area is the key to the early disaster warning research and rescue work. Unmanned aerial vehicle (UAV) is an efficient auxiliary tool for establishing emergency communication network within disaster zones. Through the investigation of the deployment methods of UAV in emergency scenarios in the existing research, we reported the problem that node energy efficiency is not considered in UAV deployment. For the first time, taking improving the energy efficiency of ground nodes as the optimization goal, based on the deep reinforcement learning method and on the basis of DDQN network model, the adaptive deployment problem of UAV for information collection in disaster scenarios is solved by defining experience playback priority, reasonably designing reward function and adopting complete decentralized training method. Simulation results show that the energy efficiency of the nodes under the proposed algorithm is 21% higher than that of the DDQN benchmark algorithm, and the training speed is 42% and 34% higher than that of the DDPG and A3C algorithms, respectively.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61861007,61640014)
贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK[2021]一般303)
贵州省科技支撑计划项目(科合支撑[2022]一般017,黔科合支撑[2023]一般096,黔科合支撑[2022]一般264)
贵州省教育厅创新群体项目(黔教合KY字[2021]012)
贵大人基合字(2014)08号)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0537
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第7期

发布历史

[2024-01-22] Accepted Paper

引用本文

李梦丽, 王霄, 米德昌, 等. 灾害场景下基于MADRL的信息收集无人机部署与节点能效优化 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0537. (Li Mengli, Wang Xiao, Mi Dechang, et al. Madrl-based UAV deployment and node efficiency optimization for information collection in disaster scenarios [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0537. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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