Optimizing Crowd-Aware Multi-Agent Path Finding through Local Communication with Graph Neural Networks

计算机科学 路径(计算) 图形 人工神经网络 人工智能 理论计算机科学 计算机网络 分布式计算
作者
Phu Pham,Aniket Bera
标识
DOI:10.1109/iros58592.2024.10801969
摘要

Multi-Agent Path Finding (MAPF) in crowded environments presents a challenging problem in motion planning, aiming to find collision-free paths for all agents in the system. MAPF finds a wide range of applications in various domains, including aerial swarms, autonomous warehouse robotics, and self-driving vehicles. Current approaches to MAPF generally fall into two main categories: centralized and decentralized planning. Centralized planning suffers from the curse of dimensionality when the number of agents or states increases and thus does not scale well in large and complex environments. On the other hand, decentralized planning enables agents to engage in real-time path planning within a partially observable environment, demonstrating implicit coordination. However, they suffer from slow convergence and performance degradation in dense environments. In this paper, we introduce CRAMP, a novel crowd-aware decentralized reinforcement learning approach to address this problem by enabling efficient local communication among agents via Graph Neural Networks (GNNs), facilitating situational awareness and decision-making capabilities in congested environments. We test CRAMP on simulated environments and demonstrate that our method outperforms the state-of-the-art decentralized methods for MAPF on various metrics. CRAMP improves the solution quality up to 59% measured in makespan and collision count, and up to 35% improvement in success rate in comparison to previous methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
生动的八宝粥完成签到,获得积分10
刚刚
超级幻梅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
CipherSage应助科研小辣鸡采纳,获得10
1秒前
syt完成签到,获得积分10
1秒前
Alexzander110完成签到,获得积分10
1秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
CodeCraft应助qianzi采纳,获得10
2秒前
古灵精怪1完成签到 ,获得积分10
2秒前
每㐬山风完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
高兴擎苍发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
你猜是什么昵称完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
狂奔的蜗牛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
七听应助张欢馨采纳,获得50
3秒前
cy完成签到,获得积分10
3秒前
女汉志发布了新的文献求助10
4秒前
等待德地发布了新的文献求助10
4秒前
草本发布了新的文献求助10
4秒前
111完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助syt采纳,获得10
5秒前
田様应助qingqiu采纳,获得10
5秒前
典雅煎蛋发布了新的文献求助10
5秒前
gg完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
树下小草发布了新的文献求助10
7秒前
sky完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
yangya发布了新的文献求助300
8秒前
8秒前
雨雪发布了新的文献求助10
8秒前
WM完成签到,获得积分20
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7652496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9223893
关于积分的说明 19810595
捐赠科研通 7218434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278927
关于科研通互助平台的介绍 2439692
邀请新用户注册赠送积分活动 2278153