論文の概要: TriSAR: Task Coordination and Collision Avoidance for Aerial Robot Teams in Disaster Response

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01731v1
• Date: Tue, 01 Sep 2026 18:02:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-03 17:53:17.77979
• Title: TriSAR: Task Coordination and Collision Avoidance for Aerial Robot Teams in Disaster Response
• Title（参考訳）: TriSAR:災害時の航空ロボットチームにおけるタスクコーディネートと衝突回避
• Abstract要約: TriSARは5UAV協調システムとして評価され、物理に基づくガゼボシミュレーションにより地震の被害を受けた都市環境のシミュレーションを行う。 2 x 2 要素設計は2つのタスク割り当て戦略と、反応衝突回避を有効または無効にする2つのタスク割り当て戦略を比較する。 ミッション効率の指標では、GAベースのアロケーションは、反発が有効になったときのグリーディアロケーションよりも統計的に検出可能なアドバンテージは示さなかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5803208833562954
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multi-Unmanned Aerial Vehicle (UAV) disaster-response systems require coordinated task assignment and local trajectory control, yet the individual and combined contributions of these coordination layers to mission efficiency and operational safety remain insufficiently characterised under controlled experimental conditions. TriSAR is evaluated as a five-UAV coordination system operating in a physics-based Gazebo simulation of an earthquake-damaged urban environment. A 2 x 2 factorial design compares two task-allocation strategies (Genetic Algorithm and greedy fitness-based allocation) with reactive collision avoidance enabled or disabled. Each of the four configurations was evaluated over 30 stochastic episodes in a common scenario of five UAVs and eight targets. Under greedy allocation, enabling repulsion eliminated recorded collision-threshold violations, confirmed by a Mann-Whitney test (U = 885, p = 4.03 x 10^-12, rank-biserial r = 0.97). Under GA allocation, the same protective effect was confirmed (U = 675, p = 1.26 x 10^-5, rank-biserial r = 0.50). For mission-efficiency metrics, GA-based allocation showed no statistically detectable advantage over greedy allocation when repulsion was enabled, but a significant advantage in steps, path length, and energy when repulsion was disabled (Welch's t-tests, |g| between 0.92 and 1.76). These results show that reactive repulsion provides a substantial, allocation-dependent safety benefit, while the additional computational complexity of GA-based task allocation yields a detectable mission-efficiency benefit only when repulsion is disabled.
• Abstract（参考訳）: マルチ無人航空車両(UAV)の災害応答システムは、協調的なタスク割り当てと局所的な軌道制御を必要とするが、これらの調整層のミッション効率と運用上の安全性に対する個人と組み合わせた貢献は、制御された実験条件下では不十分に特徴付けられている。 TriSARは5UAV協調システムとして評価され、物理に基づくガゼボシミュレーションにより地震の被害を受けた都市環境のシミュレーションを行う。 2 x 2 要素設計では、2つのタスク割り当て戦略(ジェネティックアルゴリズムとグレディフィットネスベースのアロケーション)と、反応性衝突回避や無効化を比較している。 4つの構成はそれぞれ、5つのUAVと8つの目標の共通シナリオで30以上の確率的なエピソードを評価した。 グリーディ配置の下では、マン=ホイットニー試験(U = 885, p = 4.03 x 10^-12, rank-biserial r = 0.97)で確認された、記録された衝突閾値違反を排除した。 GA割り当てでは、同じ保護効果が確認された(U = 675, p = 1.26 x 10^-5, rank-biserial r = 0.50)。 ミッション効率の指標では、GAベースのアロケーションは、反発が有効になったときにグリーディーアロケーションよりも統計的に優位性を示しなかったが、反発が無効になったときのステップ、パス長、エネルギー(ウェルチのt-test, |g| は 0.92 から 1.76 まで)において有意な優位性を示した。 これらの結果から, GAに基づくタスク割り当ての計算複雑性は, 反発が無効な場合にのみ, 検出可能なミッション効率の利点をもたらすことがわかった。

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