Caching-Augmented Lifelong Multi-Agent Path Finding
University of Southern California(南加州大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);ShanghaiTech University(上海科技大学)
提出 CAL-MAPF 机制,通过缓存网格、锁定机制和任务分配器增强终身多智能体路径规划,并实验验证其在特定配置下的性能提升潜力。
2024-04-05 cs.AI cs.MA cs.RO
Lifelong Multi-Agent Path Finding for Online Pickup and Delivery Tasks
University of Southern California(南加州大学);Tsinghua University(清华大学)
多智能体寻路(MAPF)问题最近受到了广泛的关注。然而,它没有捕捉到许多现实世界领域的重要特征,例如自动化仓库,其中代理人不断地参与新任务。因此,在本文中,我们研究了终身版本的MAPF问题,称为多代理皮卡和交付(MAPD)问题。在MAPD问题中,代理商必须在在线环境中处理一系列交付任务。必须为每个交付任务分配一个座席。该代理必须首先移动到给定的取货位置,然后移动到给定的交付位置,同时避免与其他代理发生冲突。我们提出了两个解耦的MAPD算法,令牌传递(TP)和令牌传递与任务交换(TPTS)。从理论上讲,我们表明,他们解决了所有形式良好的MAPD实例,一个现实的子类MAPD实例。实验上,我们比较他们对一个集中式的strawman MAPD算法没有这种保证在模拟仓库系统。TP可以很容易地扩展到一个完全分布式的MAPD算法,是最好的选择时,实时计算是主要关注的问题,因为它仍然有效的MAPD实例与数百个代理和任务。TPTS要求代理之间的通信有限,并在TP和集中式MAPD算法之间实现了很好的平衡。
2017-05-30 cs.AI cs.MA cs.RO
Search-Aided Joint Agent-Environment Reinforcement Learning for Robust Lifelong Multi-Agent Path Finding with Rotations
针对带旋转约束的鲁棒终身多智能体路径规划难题,提出搜索辅助联合强化学习方法,通过结合Causal PIBT与联合优化智能体-环境策略,在高密度地图及混合现实仓库环境中取得显著性能提升。
2026-08-07 cs.AI cs.MA cs.RO
Leveraging Experience in Lifelong Multi-Agent Pathfinding
Technion, Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
在终身多智能体路径查找(L-MAPF)中,一组智能体执行由共享图上的智能体访问的多个位置组成的任务流,同时避免彼此冲突。L-MAPF通常通过将其划分为多个连续的,因此类似的“一次性”MAPF查询来处理,如滚动时域冲突解决(RHCR)算法。因此,对一个查询的解决方案通知下一个查询,这导致关于代理的开始和目标位置的相似性,以及从一个查询到下一个查询需要如何解决冲突。因此,解决一个MAPF查询的经验可以潜在地用于加速解决下一个。尽管有这种直觉,目前的L-MAPF规划器从头开始解决连续的MAPF查询。在本文中,我们介绍了一种新的RHCR启发的方法,称为exRHCR,利用其组成的MAPF查询的经验。特别地,exRHCR采用基于优先级的搜索(PBS)的扩展,这是最先进的MAPF求解器。我们称之为exPBS的扩展允许使用PBS在以前的MAPF实例中使用的代理之间的优先级来热启动搜索。我们的经验表明,exRHCR解决L-MAPF实例高达39%的速度比RHCR,并有可能增加系统吞吐量给定的任务流,通过增加代理的数量规划可以应付给定的时间预算。
2022-05-16 cs.AI cs.MA cs.RO
Transient Multi-Agent Path Finding for Lifelong Navigation in Dense Environments
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
针对终身多智能体路径规划(LMAPF)中传统MAPF方法要求所有智能体同时到达目标的不必要限制,提出瞬态MAPF(TMAPF)变体及求解算法,实验表明其能显著提升密集环境中系统吞吐量。
2024-12-05 cs.AI cs.MA cs.RO
Scalable Long-Horizon Planning with Staggered Updates for Lifelong MAPF
Robotics Institute, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学机器人研究所)
该研究针对通用地图的终身多智能体路径发现问题,提出PUSH规划器,结合多种框架优势实现可扩展长时程规划,在10k智能体场景下吞吐量优于基线方法
2026-08-10 cs.AI cs.MA cs.RO
Enhancing Lifelong Multi-Agent Path Finding with Cache Mechanism
University of Southern California(南加州大学);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of California, Irvine(加州大学欧文分校)
针对终身多智能体路径规划在仓库场景中的持续任务执行问题,本文提出 L-MAPF-CM,通过缓存网格与带锁定机制的任务分配器融合缓存存储和路径规划,并验证其在高缓存命中率、顺畅交通下的性能提升。
2025-01-06 cs.AI cs.RO
Lifelong Path Planning with Kinematic Constraints for Multi-Agent Pickup and Delivery
University of Southern California(南加州大学)
多代理拾取和交付(MAPD)问题模型的应用程序中,大量的代理出席传入拾取和交付任务的流。令牌传递(TP)算法是近年来提出的一种高效的MAPD算法。我们使用一种新的组合搜索算法,称为安全间隔路径规划与保留表(SIPPWRT),单代理路径规划TP更高效和有效的。SIPPWRT使用高级数据结构,允许在线设置中快速更新和查找所有代理的当前路径。由此产生的MAPD算法TP-SIPPWRT考虑到实际机器人的运动学约束直接在规划过程中,计算连续的代理运动与给定的速度,工作在非完整的机器人,而不是离散的代理运动与均匀的速度,是完整的形式良好的MAPD实例。我们证明了它的好处,自动化仓库使用代理模拟器和标准的机器人模拟器。例如,我们证明了它可以在几秒钟内为数百个代理和数千个任务计算路径,并且比现有的MAPD算法更高效和有效,该算法使用后处理步骤以使其路径适应具有给定速度的连续代理移动。
2018-12-15 cs.AI cs.RO
Deploying Ten Thousand Robots: Scalable Imitation Learning for Lifelong Multi-Agent Path Finding
Robotics Institute, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学机器人研究所);Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore(新加坡国立大学机械工程系)
针对大规模终身多智能体路径规划中学习类方法性能不足的问题,提出融合通信模块、冲突消解与全局引导的模仿学习求解器SILLM,在多场景下超越现有基线与赛事冠军,且经真实与虚拟机器人验证有效。
2025-05-18 cs.AI cs.LG cs.MA
Lifelong Scalable Multi-Agent Realistic Testbed and A Comprehensive Study on Design Choices in Lifelong AGV Fleet Management Systems
本文提出LSMART,一个开源模拟器,用于评估持续AGV车队管理系统的设计选择,并通过实验结果提供设计指导。
2026-02-17 cs.AI cs.RO
Scaling Lifelong Multi-Agent Path Finding to More Realistic Settings: Research Challenges and Opportunities
本文探讨了将终身多智能体路径寻找扩展到现实场景中的三个研究挑战及未来发展方向。
2024-04-24 cs.AI cs.MA
Neural ATTF: A Scalable Solution to Lifelong Multi-Agent Path Planning
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);Hyundai-MOBIS(现代莫比斯)
本文提出神经ATTF算法,结合优先级引导任务匹配与神经时空A*,解决多智能体取送货路径规划的可扩展性和效率问题,实验证明其优于现有方法。
2025-04-21 cs.AI cs.RO
Learn to Follow: Decentralized Lifelong Multi-agent Pathfinding via Planning and Learning
AIRI;Federal Research Center for Computer Science and Control of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院计算机科学与控制联邦研究中心)
针对分布式终身多智能体路径规划问题,提出融合启发式规划与强化学习的方法,通过拥塞避免规划和无奖励塑形的避碰策略学习,实现更高吞吐量、更强泛化性且速度更快的求解效果。
2023-10-02 cs.AI cs.MA
SRMT: Shared Memory for Multi-agent Lifelong Pathfinding
AIRI;MIPT(莫斯科物理技术学院);London Institute for Mathematical Sciences(伦敦数学科学研究院)
本文提出共享循环记忆Transformer(SRMT),通过全局共享内存工作区实现去中心化多智能体的无约束协调,在PO-MAPF等任务上表现优于基线,可扩展且无需领域特定启发式。
2026-08-25 cs.AI cs.LG cs.MA
A Theoretical Framework for Parallel Lifelong MAPF Using Group Decentralized Planning
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
针对L-MAPF问题,本文证明RHCR的近最优性,提出并行规划的GD-RHCR框架,其在扩展智能体规模时仍能保持高吞吐量和低单规划成本。
2026-08-19 cs.AI cs.MA cs.RO
Scaling Teams or Scaling Time? Memory Enabled Lifelong Learning in LLM Multi-Agent Systems
Emory University(埃默里大学);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);University of Notre Dame(圣母大学);Cisco Research(思科研究院)
本文研究了大语言模型多智能体系统在团队规模和持续学习能力上的协同优化,提出LLMA-Mem框架,通过灵活内存拓扑提升长期性能并降低成本。
2026-03-27 cs.AI cs.MA
Lifelong LaCAM with Local Guidance for Lifelong MAPF
Keio University(庆应义塾大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所)
本文提出了一种名为LLLG的终身LaCAM增强型方法,通过使用滚动时间窗规划框架和在每个时间步从先前解中进行预热启动引导,以解决终身MAPF问题,从而在紧凑密集环境中实现高效的任务完成 throughput。
2026-05-16 cs.MA
Local Guidance for Configuration-Based Multi-Agent Pathfinding
本研究针对多智能体路径规划(MAPF),提出局部引导方法,向规划器提供时空线索,应用于LaCAM求解器后在保证时间预算的前提下显著提升解决方案质量,建立了MAPF新的性能前沿。
2025-11-15 cs.AI cs.MA cs.RO
Online Guidance Graph Optimization for Lifelong Multi-Agent Path Finding
Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院);Robotics Institute, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学机器人学院);Department of Data Science and AI, Monash University(蒙纳士大学数据科学与人工智能系)
本文提出通过优化策略提升PIBT算法的解决方案质量,解决终身多智能体路径寻找问题,并探索任务分配随时间变化的场景。
2025-01-04 cs.MA
Multi-Agent Motion Planning For Differential Drive Robots Through Stationary State Search
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
针对差速驱动机器人运动学限制,提出三层框架MASS,结合MAPF与静止状态搜索规划器及自适应窗口机制,在单次与终身多智能体运动规划中实现高达400%的吞吐量提升。
2024-12-17 cs.AI cs.MA cs.RO
The Combined Problem of Online Task Assignment and Lifelong Path Finding in Logistics Warehouses: Rule-Based Systems Matter
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Meituan Academy of Robotics Shenzhen(美团机器人研究院(深圳))
本文提出了一种基于规则的系统,用于解决物流仓库中的在线任务分配与终身路径寻找问题,通过提高效率和经济性,展示了其在实际应用中的优势。
2026-01-07 cs.MA cs.RO
A Lightweight Traffic Map for Efficient Anytime LaCAM*
Monash University, Faculty of Information Technology(莫纳什大学信息科技学院)
本文提出了一种基于动态轻量级交通图的改进方法,用于提升LaCAM*在多智能体路径寻找中的解决方案质量。
2026-03-09 cs.AI
Multi-Agent Path Finding Among Dynamic Uncontrollable Agents with Statistical Safety Guarantees
针对现有MAPF求解器未考虑不可控智能体不确定行为的问题,提出整合共形预测不确定性区间的改进ECBS求解器CP-Solver,可提供统计安全保证,在多类地图上实现有竞争力的吞吐量与更低碰撞率。
2025-07-29 cs.MA cs.RO
Idle Time Optimization for Target Assignment and Path Finding in Sortation Centers
Cainiao Smart Logistics Network(菜鸟智能物流网络);Simon Fraser University(西蒙弗雷泽大学);University of Southern California(南加利福尼亚大学)
在本文中,我们研究了一次性和终身版本的目标分配和路径查找问题的自动分拣中心,每个代理需要不断地为自己分配一个分拣站,移动到指定的站没有碰撞的障碍物或其他代理,等待在该站的队列中获得交付的包裹,然后将包裹送到分拣箱。这些中心的吞吐量主要取决于所有站的总空闲时间,因为它们的队列可能经常变空。为了解决这个问题,我们首先形式化和研究的一杆版本,分配站的代理商和代理商的一组找到无冲突的路径,他们分配的站。我们提出了一种新的最小成本最大流公式,最大限度地减少在一个固定的时间窗口中的所有站的总空闲时间的基础上,这项任务的有效算法。然后,我们演示了如何解决一次性问题的算法可以应用于解决终身问题。在实验上,我们相信是第一个考虑使用具有真实数据的工业模拟器和真实机器人的kinodynamic模型的真实世界自动分拣中心的研究人员。在这个模拟器上,我们通过展示多达350个代理的效率和有效性来展示我们算法的优势。
2019-11-30 cs.AI cs.MA cs.RO
GRAND: Guidance, Rebalancing, and Assignment for Networked Dispatch in Multi-Agent Path Finding
本文提出GRAND方法,结合学习指导与轻量优化,通过图神经网络和最小费用流提升仓库调度效率,实验证明在500个智能体场景下提升吞吐量达10%。
2026-03-04 cs.LG cs.MA cs.RO
Multi-UAV Path Following using Vector-Field Guidance
Indian Institute of Science(印度科学学院);University of Porto(波尔图大学)
本文提出一种去中心化、无碰撞的多无人机路径跟随框架,通过向量场引导法保持沿参考路径的均匀间距。
2026-04-21 cs.MA
Assessment of Path Reservation in Distributed Real-Time Vehicle Guidance
在本文中,我们评估的影响,路径预留作为一个额外的功能,在我们的分布式实时的【形】车辆制导协议BeeJamA。通过我们的微观模拟,我们表明,天真的保留链接没有任何进一步的测量,只是在完全的市场渗透的情况下的改进,否则它甚至降低了我们的方法的性能的基础上实时的【形】链接负载。此外,我们修改了预订过程,将当前的旅行时间,并表明这改善了我们的模拟结果时,至少有40%的市场渗透率是可能的。
2013-04-23 cs.MA
Scalable Multi-robot Motion Planning for Congested Environments With Topological Guidance
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Texas A&M University(德克萨斯A&M大学)
本研究将拓扑引导的单机器人运动规划扩展到多机器人领域,在拥挤狭窄环境中实现高效可扩展规划,支持比现有方法大25倍的团队规模,并生成更优路径。
2023-05-25 cs.AI cs.MA cs.RO
LF: Online Multi-Robot Path Planning Meets Optimal Trajectory Control
University of Cambridge(剑桥大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(国家先进工业科学与技术研究院)
本文提出LF框架,通过异步结合先进MAPF求解器LaCAM与鲁棒反馈控制栈Freyja,实现全向机器人团队的点到点终身导航,支持动态环境下的快速重规划与异步目标更新。
2025-07-15 cs.MA cs.RO
Decentralized Monte Carlo Tree Search for Partially Observable Multi-agent Pathfinding
AIRI(人工智能研究院);Federal Research Center for Computer Science and Control of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院计算机科学与控制联邦研究中心)
针对部分可观测的分散式终身多智能体路径规划问题,提出基于AlphaZero启发的多智能体蒙特卡洛树搜索方法,利用局部观察重建MDP进行规划,实验性能优于现有可学习求解器。
2023-12-26 cs.AI cs.LG cs.MA