层次任务网络中的重新规划研究综述

发布时间：2024-05-21 19:51

　　层次任务网络(hierarchical task network,HTN)作为智能规划技术的重要组成部分,已成功应用于无人平台任务规划、应急方案制定等各领域中。由于日益增加的不确定因素对计划执行效果的影响,迫切需要重新规划技术,因此基于HTN的重新规划技术成为近年来的研究热点。首先,通过对当前研究现状的总结梳理,提出了基于HTN的3层重新规划框架。然后,分别从框架中的计划修复、局部重规划和全局重规划3个层次阐述了相应的技术路线与实现细节,针对不同层次指出了目前方法的优势与不足。最后,对该问题未来的研究方向进行了展望,并提出了待解决的关键问题及解决思路。

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【部分图文】：

图1HTN规划模型示意图

根据文献[2,6,22,72]中对HTN的介绍，本文将HTN规划模型总结为状态空间、任务空间、知识空间3个空间与规划系统、执行系统2个系统，5个部分的协同工作完成HTN规划与重新规划的过程，如图1所示。其中，知识空间是从特定领域通过一定的变换函数F1得到的；规划系统将规划问题或重....

图2HTN重新规划框架图

重新规划的另一种方式是将重新规划过程与原规划过程对应，进行分层重新规划，将其过程对应地分为3层，如图2所示。对底层任务的重新规划被称为计划修复，这一过程只从原子任务的角度对初始COA进行修复，不调用规划器，主要通过编写领域相关的修复规则库或符号模型来完成，具体在第3节中介绍。对于....

图3基于修复规则库的计划修复流程图

图3表示基于修复规则库的计划修复流程。某时刻初始COA由于外界环境改变无法继续执行，根据出错的原子任务和当前的状态空间状态S，匹配修复规则库中的第一条规则R，若其使用前提PR∈S，则用ER对S进行修改：S′=S∪ER+/ER-。若新的状态空间状态S′满足下一个原子任务的执行前提，....

图4基于符号模型的计划修复示意图

式中，an+1表示目标状态为Sn时仍需要执行的后续原子任务。3.3计划修复小结

本文编号：3979844