Asignación de Tareas Distribuida para un Sistema Multi-UAV con Restricciones de Ventana de Tiempo
Autores: Cui, Wei; Li, Ruilin; Feng, Yanxiang; Yang, Yikang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Asignación de Tareas Distribuida para un Sistema Multi-UAV con Restricciones de Ventana de Tiempo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Método distribuido
Problema de asignación de tareas multi-UAV
Ventanas de tiempo
Resolución de conflictos
Reubicación de tareas
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento desarrolla un método distribuido, a saber, la asignación distribuida con ventanas de tiempo (DATW) para gestionar el problema de asignación de tareas multi-UAV (MTAP) con complejas restricciones de ventanas de tiempo. Al dirigirse directamente a minimizar el tiempo promedio de finalización de tareas, el DATW propuesto pretende lograr un resultado sin conflictos que asigne todas las tareas dentro de las ventanas de tiempo de validez. Basado en el marco descentralizado de PI (Impacto en el Rendimiento), el algoritmo propuesto aborda el MTAP en una estrategia de asignación de tareas en tres fases, que incluye inclusión de tareas, resolución de conflictos y reasignación de tareas. La nueva fase de asignación de tareas logra un aumento notable en el número promedio de tareas asignadas. A diferencia de los métodos tradicionales de PI, el tiempo de inicio de cada tarea se transmite entre los agentes a través de una tipología de comunicación, y el valor de significancia de cada tarea está directamente relacionado con su ventana de tiempo de validez, de modo que la gran mayoría de las tareas pueden ser asignadas correctamente sin imponer cargas de comunicación adicionales. En la solución de asignación sin conflictos obtenida por DATW, cada tarea se asigna a un UAV adecuado con todas las restricciones dadas satisfechas. Finalmente, los resultados de la simulación demuestran la efectividad y superioridad del DATW propuesto. En comparación con las soluciones existentes (basadas en CBBA), los resultados muestran un aumento de hasta el 18% en la tasa de éxito (SR) utilizando el método propuesto.
Descripción
Este documento desarrolla un método distribuido, a saber, la asignación distribuida con ventanas de tiempo (DATW) para gestionar el problema de asignación de tareas multi-UAV (MTAP) con complejas restricciones de ventanas de tiempo. Al dirigirse directamente a minimizar el tiempo promedio de finalización de tareas, el DATW propuesto pretende lograr un resultado sin conflictos que asigne todas las tareas dentro de las ventanas de tiempo de validez. Basado en el marco descentralizado de PI (Impacto en el Rendimiento), el algoritmo propuesto aborda el MTAP en una estrategia de asignación de tareas en tres fases, que incluye inclusión de tareas, resolución de conflictos y reasignación de tareas. La nueva fase de asignación de tareas logra un aumento notable en el número promedio de tareas asignadas. A diferencia de los métodos tradicionales de PI, el tiempo de inicio de cada tarea se transmite entre los agentes a través de una tipología de comunicación, y el valor de significancia de cada tarea está directamente relacionado con su ventana de tiempo de validez, de modo que la gran mayoría de las tareas pueden ser asignadas correctamente sin imponer cargas de comunicación adicionales. En la solución de asignación sin conflictos obtenida por DATW, cada tarea se asigna a un UAV adecuado con todas las restricciones dadas satisfechas. Finalmente, los resultados de la simulación demuestran la efectividad y superioridad del DATW propuesto. En comparación con las soluciones existentes (basadas en CBBA), los resultados muestran un aumento de hasta el 18% en la tasa de éxito (SR) utilizando el método propuesto.