Affectation et ordonnancement des missions

Décisions opérationnelles

Ce chapitre aborde la prise des décisions opérationnelles du système robotique étudié. Elles concernent l’affectation des missions aux robots et l’ordonnancement des missions sur les robots. Les agents de décision traitant ces deux problèmes sont sollicités régulièrement à l’issue de chaque changement des demandes ou des états des ressources. Ces décisions doivent être prises dans les plus brefs délais afin de ne pas gêner le bon déroulement des missions ; de même, les temps d’attente excessifs de prise de décision ne sont pas désirables.

Affectation des missions

Une des décisions opérationnelles les plus importantes est l’affectation des nouvelles missions et la réaffectation des missions en attente aux robots disponibles. Cette décision est évidement contrainte par les configurations, les fonctionnalités installées sur les robots, ainsi que par l’autonomie restante et la localisation des robots. 

Evénement déclencheur : deux événements majeurs sont responsables du déclenchement du processus de décision. Le premier est lié aux changements des demandes notamment l’arrivée de nouvelles missions. Le deuxième événement se produit suite à un changement de disponibilité de ressources comme le départ d’un robot ou l’arrivée d’un nouveau robot. 

Données : différentes informations sont nécessaire pour une bonne affectation des missions. Ces informations sont essentiellement des indicateurs de l’état des robots, comme la configuration des robots, les fonctionnalités installées sur les robots, le niveau d’énergie restante, ainsi que leur charge de travail due aux missions qui leur sont déjà affectées. Les informations sur les nouvelles demandes comme les missions à affecter ou à réaffecter, sont aussi nécessaires. Les recommandations énergétiques du niveau stratégiques doivent aussi être prises en compte. 

Nature de l’agent décision : la prise de décisions peut être centralisée ou décentralisée. Les deux systèmes de prise de décisions seront étudiés et comparés. Horizon de calcul : l’horizon de calcul s’étend de la date actuelle de la prise de décision à la fin de l’ensemble des missions connues. Temps de calcul : sachant que certaines missions sont urgentes et doivent être exécutées dans les minutes qui suivent leur demande, l’affectation doit être décidée rapidement. Dans notre cas, le temps le calcul de cet agent est plafonné à une minute. Décision :l’agent de décision définit pour chaque robot un ensemble de missions qui lui sont affectées. 

Planification et ordonnancement des missions

En plus de l’affectation des missions, il faut séquencer les missions sur chaque robot (c’est-àdire déterminer l’ordre d’exécution des missions) et planifier les dates d’exécution de chaque mission. Des informations plus détaillées sur l’exécution des missions comme les déplacements à vide et les vitesses de déplacements des robots sont nécessaires. 

Evénement Déclencheur: Cet agent de décision est sollicité suite à toute nouvelle affectation de missions, mais aussi suite à des circonstances empêchant la bonne exécution d’une mission et provocant ainsi des retards importants sur le planning initial. Données : Les informations concernant les missions affectées à un robot ainsi que l’état du robot sont nécessaires pour une bonne planification. Pour les missions, nous avons besoins de la liste de missions affectées à un robot, la mission en cours, les caractéristiques et les contraintes temporelles des missions. Une bonne planification dépend aussi des informations sur l’état des robots telles que la position actuelle du robot, sa vitesse moyenne, le niveau d’énergie restante de la batterie, la vitesse de consommation d’énergie (en veille, en attente et en marche). L’estimation du temps de trajet pour chaque déplacement d’un robot nécessite une trajectoire planifiée par le système de navigation et la vitesse moyenne du robot en fonction de la nature du déplacement (à vide ou chargé). Nature de l’agent décision : Un agent centralisé peut effectuer l’ordonnancement des missions sur tous les robots, mais cela nécessite une communication continue entre l’agent et les robots pour mettre a jour l’état des robots. Une approche décentralisée avec un agent de planification sur chaque robot peut effectuer la prise de décision plus efficacement et alléger la charge sur les ressources de communication en supprimant les messages de notifications envoyés à l’agent central. Horizon de calcul : L’horizon de calcul s’étend de la date actuelle de la prise de décision à la fin de l’ensemble des missions connues. Temps de calcul : Comme pour l’affectation des missions, la planification et l’ordonnancement des missions doivent être décidés rapidement et le temps le calcul de cet agent est plafonné à une minute dans notre application. Décision : Etablir pour chaque robot un plan d’exécution des missions donnant l’ordre d’exécution des missions et la date de début et de fin de chaque mission, ainsi que la durée des périodes d’attente