群知能と進化的計算の国際ジャーナル

概要

動的ウィンドウ制御におけるフィンスラー測度を用いた人工白鳥の形成

Jun S Huang*、Siqing Ma、Gao Li、Oliver W Yang、Chang Shao

本論文では、空港の鳥害対策などの用途で侵入物（ガチョウ）を追い払うための多数の無人ロボット（人工白鳥）の群れ形成制御について検討する。この制御アルゴリズムは、最適化プロセス中に目的関数にフィンスラー測度を使用する新しい項を挿入することで、既存の DWA（ダイナミック ウィンドウ アルゴリズム）制御を拡張する。付録のシミュレーション セクションと導出で実証されているように、フィンスラー測度は無人ロボット間のローカル コラボレーションの度合いを測定できるため、侵入物を追い払う群れ形成を制御する統計的コラボレーション戦略を形成できる。また、目的関数の新しい項によって白鳥の群れの移動速度と群れの監視範囲のトレードオフが可能になるため、ロボットが互いに衝突したり、移動経路上の障害物に衝突したりすることなく、多数のロボットの迅速な最適化とリアルタイムの群れ形成制御が可能になる。シミュレーションによるさまざまなパフォーマンス メトリックの性能評価と分析により、この制御アルゴリズムの実現可能性が実証されている。