基于改进的随机路径图及和声算法的舰船航线规划

作     者：吕进锋 马建伟 李晓静 Lü Jin-feng;MA Jian-wei;LI Xiao-jing

作者机构：河南科技大学信息工程学院河南洛阳471000 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2020年第37卷第12期

页      面：2551-2559页

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U1404610) 国家重点研发计划项目(2016YFE0104600)资助 

主　　题：随机路径图 和声 航线规划 避障 

摘      要：针对海上航行中障碍物躲避问题,提出改进的随机路径图及和声算法为舰船进行航线规划.该算法首先利用改进的随机路径图,在障碍物边缘、起点与终点连线等关键区域进行节点设置及扩充,根据舰船及障碍物运动特征,分阶段在海图上设置节点并连接,利用较少的节点生成完备的路径网络图,基于此选择节点生成初始全局航线;其次利用改进的和声算法对航线进行优化,障碍物的运动特性导致解空间为复杂的多峰形态,为避免节点位置变动导致新生成航线不可行,设置限定条件,仅对满足要求的航线利用航线交叉、消除节点、微调等策略进行优化.实验结果表明,相较对比算法,所提算法能够有效生成更高质量的全局航线,且在优化过程中生成的不可行航线数量远低于其余几种算法,具有更高的可靠性及稳定性.