APPLICATION OF AI REINFORCEMENT LEARNING TO INTEGRATED FLOOD CONTROL OPERATION IN THE UPPER TONE RIVER BASIN
Takehiko Konoshima, Shin Miura, Kensuke MATSUDA, Masashi MORIYA, Kouetsu SAITOU · Journal of Japan Society of Civil Engineers Ser B1 (Hydraulic Engineering) · 2022
激甚化する洪水による被害を軽減するために，ダムには洪水調節機能の向上が期待されている．本研究は，利根川上流ダム群の洪水調節機能の向上を目指して，人工知能（AI）の深層強化学習をダム群の洪水調節統合運用に適用し，下流基準点の水位低減を図った．AI強化学習にDeep-Q-Networkモデルを適用してダムの放流量を適切に制限するモデルを構築した．また，ダム下流の水位予測モデルにより，各ダムの放流量から下流地点の水位を低減させるように強化学習を行った．未学習洪水による検証の結果，多くの検証洪水で通常操作を上回る水位低減効果が得られた．さらに，これらの操作により異常洪水時防災操作に移行しないことが実証され，本モデルの妥当性が確認できた．