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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2024年

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建大数据安全技术研究所福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(Close Enough Orienteering Problem... 详细信息

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(Close Enough Orienteering Problem， CEOP)。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点，这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下，这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此，建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型，提出了基于贪婪随机自适应搜索过程(Greedy Randomized Adaptive Search Procedure， GRASP)的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点，而是维护路径每个航点采集的节点集合，无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明，GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASPopt具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASPopt相比，GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%，最大提高了14.91%，执行时间平均减少了69%，特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时，GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASPopt。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

基于贪婪随机自适应过程的多类型卫星联合任务规划技术

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系统工程与电子技术 2010年第10期32卷 2162-2165页

作者：李军郭玉华王钧景宁国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

对地观测卫星任务规划问题需要考虑侧视、星上能量、数据容量和数据传输等多种约束,是一类复杂的组合优化问题,现有研究大多对问题进行了不同程度的简化。面向多种载荷类型卫星的联合任务规划问题,考虑上述多种约束,基于贪婪随机自适应... 详细信息

对地观测卫星任务规划问题需要考虑侧视、星上能量、数据容量和数据传输等多种约束,是一类复杂的组合优化问题,现有研究大多对问题进行了不同程度的简化。面向多种载荷类型卫星的联合任务规划问题,考虑上述多种约束,基于贪婪随机自适应搜索过程提出了一种新的混合算法对问题进行求解。实验结果表明,该混合算法在多星联合任务规划领域是可行有效的。

关键词：卫星任务规划贪婪随机自适应搜索过程启发式搜索迭代修复

适合于机组组合问题的贪婪随机自适应搜索模型

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电网技术 2010年第4期34卷 119-123页

作者：黎静华韦化广西大学电气工程学院广西壮族自治区南宁市530004

提出了一种求解机组组合问题的方法——贪婪随机自适应搜索过程(greedy randomized adaptive search procedure,GRASP)。该方法迭代过程分为解的构造和局部搜索2阶段。在解的构造阶段,构造贪婪函数,形成带限制的候选列表,然后随机选择... 详细信息

提出了一种求解机组组合问题的方法——贪婪随机自适应搜索过程(greedy randomized adaptive search procedure,GRASP)。该方法迭代过程分为解的构造和局部搜索2阶段。在解的构造阶段,构造贪婪函数,形成带限制的候选列表,然后随机选择列表中的成分形成初始组合,作为局部搜索的起始解。在邻域搜索阶段,提出了一种适合于机组组合问题的变邻域算法,利用此法对邻域搜索得到局部最优解,取迭代过程中的最好局部解作为问题的最优解。算例仿真结果验证了所提方法的优越性。GRASP算法不仅为解决机组组合问题带来了新的思路和方法,同时给求解其它含复杂约束条件的组合优化问题带来了生机。

关键词：混合整数规划机组组合优化运行贪婪随机自适应搜索过程

求解多车型校车路径问题的带参数选择机制的GRASP算法

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计算机科学 2016年第8期43卷 233-239页

作者：侯彦娥党兰学孔云峰谢毅河南大学计算机与信息工程学院开封475004 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004

考虑到校车路径安排过程中不同车型容量和成本的差异,建立了多车型校车路径问题(SBRP)模型,并提出了一种带参数选择机制的贪婪随机自适应(GRASP)算法进行求解。在初始解构造阶段,设计一组阈值参数控制受限候选列表(RCL)的大小,使用轮盘... 详细信息

考虑到校车路径安排过程中不同车型容量和成本的差异,建立了多车型校车路径问题(SBRP)模型,并提出了一种带参数选择机制的贪婪随机自适应(GRASP)算法进行求解。在初始解构造阶段,设计一组阈值参数控制受限候选列表(RCL)的大小,使用轮盘赌法选择阈值参数。完成初始解构造后,使用可变邻域搜索(VNS)进行邻域解改进,并记录所选择的参数和解的目标值。算法迭代过程中,先设置相同阈值参数的选择概率,每隔若干次迭代后,评估每个阈值参数的性能并修改其选择概率,使得算法能够得到更好的平均解。使用基准测试案例进行了测试,比较了基本GRASP算法与设计的GRASP算法的性能,并与现有求解多车型校车路径问题的算法进行对比,实验结果表明所设计的算法是有效的。

关键词：校车路径问题多车型贪婪随机自适应搜索过程参数选择机制可变邻域搜索