多智能体乡村邮递员问题中的时间周期性不可用：在可用时间间隔内导航铁路轨道
最优化与控制
2024-11-06 v2
摘要
时间依赖（或时态）特性可能出现在许多基于网络的规划问题中，尤其在铁路轨道巡检问题的路径规划与调度中。轨道的可用性取决于列车时刻表、维修占用等。在无侧约束的情况下，该路径与调度问题被表述为时态有向网络上的多智能体乡村邮递员问题；其中给定的一组轨道区段必须被访问，同时须尊重因铁路轨道不可用而产生的时间属性。本工作中，我们采用三索引公式描述带时间周期性不可用的多智能体乡村邮递员问题（RPP-TRU），并将其构建为混合整数线性规划（MILP）问题。此外，我们针对 RPP-TRU 提出相关理论研究以保证所提优化问题的可行性。基于 Benders 分解框架，提出两种精确算法途径，以处理其调度子问题中出现的析取不可用约束，以及 NP 难的路径（主）问题。设计了一种多项式时间算法处理调度子问题，而 NP 难主问题使用 MILP 工具箱求解。与无时间约束的 RPP 的对比结果显示，空间代价解仅有微小折损，而延迟显著减少，因此适用于铁路等共享网络中的真实路径与调度应用。在孟买市郊铁路网部分线路上的仿真研究展示了所提方法在真实环境中的运作。
引用
@article{arxiv.2101.04950,
title = {Temporal Recurring Unavailabilities in Multi-agent Rural Postman Problem: Navigating railway tracks during availability time intervals},
author = {Somnath Buriuly and Leena Vachhani and Arpita Sinha and Sivapragasam Ravitharan and Sunita Chauhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04950},
year = {2024}
}