Simulating Shared Airspace for Service UAVs with Conflict Resolution

[Drunkar]

一言でいうと

• Optimal Reciprocal Collision Avoidance (ORCA)アルゴリズムによって複数台ドローンの衝突回避経路を計算した。UTMへの応用を考えている。

論文リンク

• https://scholar.google.co.jp/citations?hl=ja&user=-JW2BUkAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate#d=gs_md_cita-d&p=&u=%2Fcitations%3Fview_op%3Dview_citation%26hl%3Dja%26user%3D-JW2BUkAAAAJ%26sortby%3Dpubdate%26citation_for_view%3D-JW2BUkAAAAJ%3AHIFyuExEbWQC%26tzom%3D-540
• http://ifaamas.org/Proceedings/aamas2018/pdfs/p2192.pdf

著者/所属機関

• Florence Ho / National Institute of Informatics(国立情報学研究所)
• Ruben Geraldes / National Institute of Informatics(国立情報学研究所)
• Artur Gonçalves / National Institute of Informatics(国立情報学研究所)
• Marc Cavazza / University of Greenwich
• Helmut Prendinger / National Institute of Informatics(国立情報学研究所)

投稿日付(yyyy/MM/dd)

2018/07/09

掲載誌・学会等

Proceedings of the 17th International Conference on Autonomous Agents and MultiAgent Systems

先行研究と比べてどこがすごい？

• 必ずしも最適解である必要がない、計算時間を少なくするなど現実のUTM要求のために既存手法(Fuzzy C-Means Clustering、Theta*、ORCA)を組み合わせた

技術や手法のキモはどこ？

1. 地形やフライト禁止エリアなど静的オブジェクトとの衝突回避パスをまず計算
   1. 直線距離に基づいてFuzzy C-Means Clusteringでsourceとtargetのまとまりを作る
   2. 同じクラスタに属するsourceとtargetの全ペアに対して、Theta*で経路を計算
   3. ペイロードとバッテリー残量を鑑みてTabu Searchで経路を決定
2. 実際のフライト中に衝突しそうな距離に近づいたら、ORCAで新たに衝突のない移動ベクトルを計算する

どうやって有効だと検証した？

• シミュレーション
• 経済産業省がやってる実証実験にも使った？(本文に記述は無し)

議論や検証がまだ必要なところはある？

• UAVがめちゃくちゃ密集した場合にはどうなる？

次に読むべき論文は？

• UTMの考え方とかが書いてある: Y. Jenie, E. van Kampen, J. Ellerbroek, and J. Hoekstra. 2016. Taxonomy of Conflict Detection and Resolution Approaches for Unmanned Aerial Vehicle in an Integrated Airspace. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 18, 3 (2016), 558–567
• source、targetのクラスタリング: J. Bezdek, R. Ehrlich, and W. Full. 1984. FCM: The Fuzzy C-Means Clustering Algorithm. Computers & Geosciences 10 (1984), 191–203.
• 静的パスの計算に使用: A. Nash, K. Daniel, S. Koenig, and A. Felner. 2007. Theta*: Any-Angle Path Planning on Grids. In Proceedings of the 22nd AAAI Conference on Artificial Intelligence. 1177–1183.
• UAV同士の衝突回避(ORCA): J. van den Berg, S. Guy, M. Lin, D. Manocha, C. Pradalier, R. Siegwart, and G.Hirzinger. 2011. Reciprocal n-Body Collision Avoidance. Robotics Research: The 14th International Symposium ISRR 70(1) (2011), 3–19.

  コメント

[Drunkar]

動画とか

• ORCA(別の人) https://www.youtube.com/watch?v=NT45HE7L7yk

• Cooperative A* を使ってるやつ。こっちはPre-flightでCDR。速い。 https://www.youtube.com/watch?v=IipPbL8Gsio

[Drunkar]

静的パスの計算に使用: A. Nash, K. Daniel, S. Koenig, and A. Felner. 2007. Theta*: Any-Angle Path Planning on Grids. In Proceedings of the 22nd AAAI Conference on Artificial Intelligence. 1177–1183.

https://github.com/Drunkar/papers/issues/3

[Drunkar]

ORCA: https://github.com/Drunkar/papers/issues/11