マルチエージェント経路計画とネットワークフローの接続
Multi-agent Path Planning and Network Flow
グラフ上のマルチエージェント経路計画をネットワークフロー問題に還元し、組合せ最適化アルゴリズムで解く手法を提案。ゴールが置換不変な場合の完了時間上界と効率的アルゴリズムを示す。
著者: Jingjin Yu, Steven M. LaValle
分類: cs.DS, cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
This paper connects multi-agent path planning on graphs (roadmaps) to network flow problems, showing that the former can be reduced to the latter, therefore enabling the application of combinatorial network flow algorithms, as well as general linear program techniques, to multi-agent path planning problems on graphs. Exploiting this connection, we show that when the goals are permutation invariant, the problem always has a feasible solution path set with a longest finish time of no more than $n + V - 1$ steps, in which $n$ is the number of agents and $V$ is the number of vertices of the underlying graph. We then give a complete algorithm that finds such a solution in $O(nVE)$ time, with $E$ being the number of edges of the graph. Taking a further step, we study time and distance optimality of the feasible solutions, show that they have a pairwise Pareto optimal structure, and again provide efficient algorithms for optimizing two of these practical objectives.
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