2018 Fiscal Year Research-status Report
次世代型自動衝突回避システムのための基盤技術の創出
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17K00306
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
平山 勝敏 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (00273813)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分散衝突回避 / フリートコントロール / マルチエージェント経路発見 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度には、年度当初に挙げた以下の課題に取り組み、一定の成果が得られた。
項目（１）：協力エージェントの衝突回避行動のバリエーションを増やす目的で、従来の角度変更だけでなく速度変更をも考慮した新しい分散確率的探索アルゴリズムDSSA+を開発した。これにより、従来のDSSAよりも探索空間は大きくなるが、より広範囲な状況に対応できるようになり、本アプローチの有効性が大きく前進した。なお、これに先立って従来のシミュレータを全面的に改訂し、GUIやインターフェース機能等、デモや実験を容易にするソフトウエア環境を大幅に充実させた。
項目（２）：編隊を組ませるべく、複数の移動体に目標位置や速度などを適切に設定させるタスクを艦隊制御（フリートコントロール）という。本研究では、移動体として2次元平面内の船舶を想定し、管制センターを頼ることなく複数の船舶が自律的にフリートコントロールを行うモデルを提案した。同モデルでは、前段で分散マッチング問題を解いて各船舶に適切な目標位置を割り当て、また、後段では、割り当てられた目標位置までの経路を、すべての船舶が分散衝突回避アルゴリズムにより求める。簡単なシミュレーション実験により、本アプローチの利点と欠点を明らかにした。
項目（３）：マルチエージェント経路発見問題を解く新規の解法として、同問題を時間拡張グラフ上の数理計画問題として定式化し、既存の数理計画ソルバーで解くことを試みた。昨年度提案した制約最適化問題による解法と実験で比較すると、問題例により有向な場合とそうでない場合があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分散確率的探索アルゴリズムDSSA+に関する研究成果が、海上交通分野の著名な国際学術論文誌TransNavに掲載されることが内定した。また、シミュレータを全面的に改訂したことにより、実験環境が大幅に改善した。
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| Strategy for Future Research Activity |
各研究項目について次の通り推進する予定である。
項目（１）：分散衝突回避アルゴリズムDSSA+では、衝突を回避するにあたり角度変更と速度変更のうちどちらを重視するかを各移動体が事前に重みとして設定する必要があるが、適切な重みの値は各移動体が置かれた状況により異なる。そこで、適切な重みの値を各移動体が学習して自動設定できるような仕組みを検討する。
項目（２）：２次元平面内での自律編成型フリートコントロールのアイデアをドローン等の飛行体を想定して３次元空間に拡張することを検討する。
項目（３）：マルチエージェント経路発見の問題例で見られるような障害物の多い複雑な環境を想定した集中型あるいは分散型の衝突回避アルゴリズムの開発を目指し、項目（１）の課題との融合を図る。
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| Causes of Carryover |
シミュレータのユーザインターフェース部分を商用ソフトウエアに頼ることなく自作したことにより、次年度使用額が生じた。次年度６月に開催される国際会議への参加費および渡航費として使用する予定である。
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