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基于改进A^(*)算法的AGV全局路径规划

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武汉科技大学学报 2024年第3期47卷 234-240页

作者：余震王栋王明天袁秀怡武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081

采用八邻域搜索策略的传统A^(*)算法对AGV(自动导引车)进行全局路径规划时,存在搜索邻域过多、实时性差和生成路径拐点多等问题,本研究采用三邻域与八邻域混合搜索策略对传统A^(*)算法的搜索策略进行改进,改进后的A^(*)算法在当前搜索... 详细信息

采用八邻域搜索策略的传统A^(*)算法对AGV(自动导引车)进行全局路径规划时,存在搜索邻域过多、实时性差和生成路径拐点多等问题,本研究采用三邻域与八邻域混合搜索策略对传统A^(*)算法的搜索策略进行改进,改进后的A^(*)算法在当前搜索点周围不存在障碍物时,选取指向终点的三个栅格作为搜索邻域,当搜索点周围出现障碍物,则转换为传统的八邻域搜索,并在完成搜索后,对搜索路径进行拉直处理,消除多余拐点,减少路径长度。仿真实验结果表明,改进A^(*)搜索算法能有效缩短搜索时间、减少路径拐点数量并缩短路径长度,提高AGV运行效率。

关键词：自动导引车全局路径规划 A^(*)算法搜索策略

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基于优化快速搜索随机树算法的全局路径规划

汽车技术 2024年第3期 31-36页

作者：杨炜谭亮孙雪杜亚峰周晓冰长安大学西安710064 一汽解放汽车有限公司商用车开发院长春130011

为了改善传统快速搜索随机树(RRT)算法在全局路径规划中存在的平滑度差、具有潜在碰撞性等问题,提出了一种双重优化的RRT算法。在传统RRT算法基础上,引入自适应目标偏向策略以缩短采样时间,引入角度约束采样策略以适应车辆极限转角。得... 详细信息

为了改善传统快速搜索随机树(RRT)算法在全局路径规划中存在的平滑度差、具有潜在碰撞性等问题,提出了一种双重优化的RRT算法。在传统RRT算法基础上,引入自适应目标偏向策略以缩短采样时间,引入角度约束采样策略以适应车辆极限转角。得到初始路径后,建立二项优化函数(即降低路径曲率和远离障碍物),并将其作为基点进行梯度下降二次优化,生成可供车辆行驶、平滑性良好且碰撞概率低的路径,并进行仿真验证。结果表明:优化RRT算法相比于传统RRT算法、RRT-Connect算法和RRT算法,平均曲率分别降低了38.1%、36.4%和24.7%,曲率均方差分别降低了38.4%、38.4%和27.2%。

关键词：快速搜索随机树全局路径规划避障梯度下降法

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基于强化学习方法的RRT全局路径规划算法

四川轻化工大学学报（自然科学版） 2024年第2期37卷 57-63页

作者：罗国攀张国良杨敏豪四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川宜宾644000 人工智能四川省重点实验室四川宜宾644000

针对强化学习运用于局部路径规划时目标方向不明确易陷入局部最优的情况以及快速探索随机树(RRT)算法规划路径复杂、冗余点多等问题,提出一种融合RRT算法与强化学习(RL)思想的全局路径规划算法。首先,通过RRT全局路径规划算法弱化、减... 详细信息

针对强化学习运用于局部路径规划时目标方向不明确易陷入局部最优的情况以及快速探索随机树(RRT)算法规划路径复杂、冗余点多等问题,提出一种融合RRT算法与强化学习(RL)思想的全局路径规划算法。首先,通过RRT全局路径规划算法弱化、减少强化学习算法易于陷入局部最优的问题,并且在一定程度上可以减少规划迭代时间;其次,采用强化学习算法的最大回报奖励机制强化RRT算法在路径规划过程中选择子节点时的目的性,避免过多随机点。实验结果表明,所提算法有效弱化了局部最优所带来的绕远影响,路径长度缩短33.3,凹、凸地形有效节点占比分别提高36.0%和39.6%,侧面反映冗余点数量减少,验证了该算法的可行性。

关键词：强化学习快速探索随机树回报奖励机制全局路径规划

基于交通大数据的动态交通状态预测及全局路径规划研究

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运输经理世界 2024年第3期 67-69页

作者：张磊淄博市公安局交通警察支队周村大队山东淄博255300

为提高动态交通状态预测的准确性,对基于交通大数据的动态交通状态预测及全局路径规划进行研究。以交通大数据为基础,获取指定路段的属性信息与采集信息,通过对样本数据进行描述,得到该路段的试验数据。在具体的预测和分析阶段,构建基... 详细信息

为提高动态交通状态预测的准确性,对基于交通大数据的动态交通状态预测及全局路径规划进行研究。以交通大数据为基础,获取指定路段的属性信息与采集信息,通过对样本数据进行描述,得到该路段的试验数据。在具体的预测和分析阶段,构建基于交通大数据的预测模型,实现对动态交通状态的可靠预测。试验结果表明,时间特征值对交通流量的影响较大,某一时间段的交通状态数据可为全局路径规划提供数据源,有利于相关人员作出科学决策,可更好地满足当前智慧交通管理新需求。

关键词：交通状态大数据状态预测全局路径规划

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自主航行船舶全局路径规划方法研究综述

武汉船舶职业技术学院学报 2024年第2期23卷 84-87,96页

作者：何林甫周志红武汉船舶职业技术学院湖北武汉430050

随着人工智能的快速发展,海上水面自主航行船舶(Maritime Autonomous Surface ship,MASS)的智能化、无人化取得了长足的发展和进步。全局路径规划是实现无人船自主航行的关键技术,结合近些年的最新研究成果,分析、总结了用于海上水面自... 详细信息

随着人工智能的快速发展,海上水面自主航行船舶(Maritime Autonomous Surface ship,MASS)的智能化、无人化取得了长足的发展和进步。全局路径规划是实现无人船自主航行的关键技术,结合近些年的最新研究成果,分析、总结了用于海上水面自主航行船舶的全局路径规划方法,深入剖析了各算法的特性、优缺点并对各算法进行了分类和归纳,为今后无人船的全局路径规划研究思路和方向提供了重要支持。

关键词：船舶自主航行全局路径规划

火电厂智能轮式巡检机器人全局路径规划设计与实现

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机器人产业 2024年第2期 46-50页

作者：王庆祥安徽淮南平圩发电有限责任公司

人工智能技术的快速发展,促使智能轮式巡检机器人已成为火电厂安全巡检的重要工具。为实现变电站智能巡检机器人的全局路径规划,需要在创建静态半结构化模型的基础上,选择合适的全局路径规划算法。全局路径规划使用遗传算法进行初始路... 详细信息

人工智能技术的快速发展,促使智能轮式巡检机器人已成为火电厂安全巡检的重要工具。为实现变电站智能巡检机器人的全局路径规划,需要在创建静态半结构化模型的基础上,选择合适的全局路径规划算法。全局路径规划使用遗传算法进行初始路径搜索和优化,局部路径规划使用Dijkstra算法根据机器人当前位置和目标位置,以及环境中的障碍物信息,计算出最短路径。在实现过程中需要考虑机器人的运动性能、感知能力、安全性能等因素,进行运动学建模、感知建模、安全建模等操作,以确保机器人能够满足要求并安全地完成任务。

关键词：全局路径规划巡检机器人 Dijkstra算法当前位置人工智能技术运动学建模最短路径遗传算法

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一种基于改进RRT*的全局路径规划算法

控制与决策 2022年第4期37卷 829-838页

作者：许万杨晔余磊涛朱力湖北工业大学机械工程学院武汉430068

针对传统RRT*全局路径规划算法在多障碍物复杂环境中搜索效率低、占用内存过大、搜索路径不平滑等问题,提出一种基于简化地图的区域采样RRT*算法(simplified map-based regional sampling RRT*,SMRS-RRT*).首先简化处理全局栅格地图,在... 详细信息

针对传统RRT*全局路径规划算法在多障碍物复杂环境中搜索效率低、占用内存过大、搜索路径不平滑等问题,提出一种基于简化地图的区域采样RRT*算法(simplified map-based regional sampling RRT*,SMRS-RRT*).首先简化处理全局栅格地图,在此基础上寻找从起点到目标点的最优路径点集合,并将该路径作为引导路径通过智能采样因子进行扩大,得到智能采样区域;然后在智能采样区域中不断迭代搜索,得到一条从起点到目标点的代价小、无碰撞路径;最后结合最小转弯半径约束的路径修剪和基于B样条曲线的路径优化,生成一条路径平滑且曲率连续的优化路径,从而使移动机器人沿着该全局优化路径快速、平稳、安全地到达目标点.仿真实验表明,所提出算法能够有效提高传统RRT*搜索效率,加快收敛速度,降低内存消耗.

关键词：简化地图智能采样区域 RRT* 全局路径规划路径平滑

基于人工鱼群-蚁群算法的UUV三维全局路径规划

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兵工学报 2022年第7期43卷 1676-1684页

作者：胡致远王征杨洋尹洋海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

针对水下无人航行器在三维环境下的全局路径规划问题,从优化初始信息素分布和转移概率角度,对人工鱼群和蚁群的融合算法进行了深入研究。融合算法中,对人工鱼群算法的状态表达式和移动步长进行了改进;对蚁群算法的启发值、信息素等进行... 详细信息

针对水下无人航行器在三维环境下的全局路径规划问题,从优化初始信息素分布和转移概率角度,对人工鱼群和蚁群的融合算法进行了深入研究。融合算法中,对人工鱼群算法的状态表达式和移动步长进行了改进;对蚁群算法的启发值、信息素等进行优化设计;借鉴拥挤度因子思想,改进传统蚁群算法转移概率,提升算法的全局寻优能力。在对实际海洋环境数据进行栅格法建模的基础上,以路径长度为衡量指标,利用MATLAB软件进行算法的仿真验证。实验结果表明融合算法的初期收敛速度较快,最佳适应度值和算法耗时均得到改善,算法的有效性得以验证。

关键词：全局路径规划人工鱼群算法蚁群算法初始信息素分布拥挤度因子

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基于射线模型的改进全局路径规划算法

电子学报 2022年第3期50卷 548-556页

作者：蒋林方东君周和文黄惠保武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081 珠海市一微半导体有限公司广东珠海519000

针对目前服务于移动机器人的全局路径规划算法存在拐点多、耗时长或递归计算复杂等问题,本文提出一种基于射线模型的改进全局路径搜索算法.利用形态学滤波处理障碍物栅格地图,并引入碰撞估值增加靠近障碍物的栅格的代价值,形成梯度代价... 详细信息

针对目前服务于移动机器人的全局路径规划算法存在拐点多、耗时长或递归计算复杂等问题,本文提出一种基于射线模型的改进全局路径搜索算法.利用形态学滤波处理障碍物栅格地图,并引入碰撞估值增加靠近障碍物的栅格的代价值,形成梯度代价栅格地图.结合射线模型从起点向终点进行射线搜索,并在搜索过程中通过逆向优化算法优化路径.通过实验证明该全局路径规划算法比A*算法拥有更好的平滑性、灵活性、稳定性以及更短的路程,且搜索速度比A*快50%,移动机器人可以更安全、简洁的路径向目标点移动.

关键词：全局路径规划射线模型逆向优化移动机器人改进A*算法