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[AI学术] Goal-Branching LaCAM:在密集多智能体路径规划中的临时目标分支

发布于:2026-11-06 22:00 最后更新:2026-11-07 12:32
#algorithm #optimization #Artificial Intelligence

LaCAM 是一种基于搜索的多智能体路径规划(MAPF)求解器,它在联合配置上进行深度优先搜索,使用 PIBT 产生后继并惰性地加入单智能体约束以探索备选方案。虽然 LaCAM 完备,但在密集且走廊众多的实例上表现不佳,因为要从死锁中抽取阻塞智能体需要多智能体协同移动,往往要暂时离开目标,而 PIBT 的贪婪一步后继很少会提出此类移动,LaCAM 只能通过一次枚举单个约束来实现。为此本文提出 Goal-Branching:为阻塞智能体分配临时目标,并将每个临时目标作为 LaCAM 搜索的额外分支。我们研究了随机和走廊感知两类临时目标选择规则,并证明在任意规则下完整性仍然保持。实验在三种迷宫和房间地图上进行,密度在 60%~90% 的情况下,Goal-Branching 的求解成功率为 89%,而 LaCAM 为 44%。在两者都能求解的实例上,Goal-Branching 的首次解出现时间提升 10~14 倍,在 75% 密度的 room-32-32-4 上中位时间提升近 200 倍。解的代价在两者都能求解的实例上增加 15%~22%,而在开放地图和完整 MovingAI 基准上,解的代价不高于 LaCAM,运行时间最多慢 3%。

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原文链接: https://arxiv.org/abs/2611.07528

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