MT-SIPP: Um Algoritmo Eficiente de Planejamento de Caminho para Robôs Multi-cadeia sem Colisões

Comparado aos problemas tradicionais de planejamento de caminho para múltiplos robôs, o planejamento de caminho para robôs multi-cadeia (MCRPP) é mais desafiador porque deve levar em conta colisões entre unidades robóticas e entre os corpos de uma cadeia e a unidade líder durante o reboque. Para abordar o MCRPP de forma mais eficiente, propomos um novo algoritmo chamado Planejamento de Caminho de Intervalo Seguro Multi-Trem (MT-SIPP). Baseando-se nos princípios de planejamento de caminho em intervalos seguros, categorizamos os conflitos no processo de planejamento multi-trem em três tipos: conflitos de viagem, conflitos de espera e conflitos de estação. Para lidar com conflitos de viagem, utilizamos um método k-robusto aprimorado para garantir que os trens evitem colisões com outros trens durante o movimento. Para resolver conflitos de espera, aplicamos um método de correção de tempo para garantir a segurança das posições ocupadas pelos trens durante os períodos de espera. Para abordar conflitos de estação, introduzimos restrições de nó para impedir que outros trens ocupem as posições de estação dos trens que chegaram às suas estações-alvo e estão parados. Resultados experimentais em três mapas de referência mostram que o algoritmo MT-SIPP alcança cerca de 30% de melhoria na taxa de sucesso das soluções e quase 50% de aumento no número máximo de instâncias solucionáveis em comparação aos métodos existentes. Esses resultados confirmam a eficácia do MT-SIPP em enfrentar os desafios do MCRPP.