Multi-Agent Path Finding for Precedence-Constrained Goal Sequences

介绍

本文提出了MAPF问题的一个新变种及其解决方案。变种的名字正如题目，简写为MAPF-PC，这个问题中每个agent都有一个goal序列，需要按这个序列依次访问每个goal，然后不同agent的不同goal之间有先后关系要求。
本文继续在CBS和PBS上进行魔改以解决这个变种，同时提出了一些优化方案。

CBS-PC

基本思路

在CBS上的魔改，核心思路是把“先后关系”也定义为一种CBS内的constraint。当搜索到某个节点出现这种违背先后关系的conflict时，假设当前路径下本应先到的agent在时刻到，对左右子节点分别施加“本应晚来的agent必须在t时刻之后到”和“本应晚来的agent必须在或之前到以及本应先来的agent必须在或之前到”。左子节点显然很可能会解决掉这个conflict，而右子节点把conflict发生的时间至少推前了一个时刻。

其他细节

如果搜索到多个conflict，优先解决先后关系的conflict，而在其间优先解决会导致路径长度增加最多的。
对于每次路径的寻找，使用些微修改过的Multi-Label A*算法即可解决。

一些优化

• 用先后关系预处理好到每个goal的时刻上下限（很显然的优化）
• disjoint splitting（CBS常规优化）
• target reasoning（CBS常规优化）

PBS-PC

也是在PBS基础上添加了先后顺序的constraint，但既然已经有了规划路径的先后顺序，底层没有使用MLA*而只是贪心地寻找最短路径。和PBS一样不optimal不complete，但是快且效果不差。