面向终身多智能体路径规划的高速通道研究

在现代履约仓库中，智能体遍历地图以完成实时到达的无穷任务，这被建模为终身多智能体路径规划（lifelong MAPF）问题。解决这一挑战性问题的目标是在有限运行时间内为每个智能体找到路径，同时最大化吞吐量。然而，现有方法随着地图尺寸或智能体密度的增大，会遇到运行时间的指数级增长以及死锁和重路由等不良现象。为应对终身 MAPF 中的这些挑战，我们探索了主要为一锤子 MAPF（即事先一次性找路）所研究的高速通道思想，其通过鼓励智能体沿同一方向移动来降低问题复杂度。我们利用两种方法将高速通道思想融入终身 MAPF 框架，并讨论了能最小化现有死锁与重路由问题的性质。实验结果表明，在高速通道设置下，运行时间显著减少，且随着地图尺寸扩大，吞吐量的衰减逐渐变得不显著。此外，当智能体密度增加时，借助高速通道，死锁和重路由现象被显著减少。