检索结果-南通市图书馆

结合启发式与最优控制的舰载机甲板路径规划A*算法

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系统工程与电子技术 2023年第4期45卷 1098-1110页

作者：韩维刘子玄苏析超崔凯凯刘洁海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 中国人民解放军92942部队北京100161 军事科学院战争研究院北京100850

舰载机甲板调运是机群全周期出动回收作业的关键环节,为提高舰载机调运效率,以得到满足运动学及终端位姿约束的最优路径为目标,结合启发式与最优控制方法,进行舰载机甲板路径规划研究。首先,针对甲板复杂布列环境建立凸壳障碍膨胀模型... 详细信息

舰载机甲板调运是机群全周期出动回收作业的关键环节,为提高舰载机调运效率,以得到满足运动学及终端位姿约束的最优路径为目标,结合启发式与最优控制方法,进行舰载机甲板路径规划研究。首先,针对甲板复杂布列环境建立凸壳障碍膨胀模型。其次,在A*A*算法中引入动态衡量因子,设计轨迹重搜索A*算法,求解最短路径关键点。最后,解算关键点运动状态,结合最优控制A*算法,对关键点间分段路径进行规划与整合。开展典型甲板环境下的路径规划仿真实验,通过与最优控制A*算法仿真实验结果相比较,验证所提A*算法的优越性。仿真实验结果表明,所提A*算法有效解决了最优控制A*算法在复杂障碍环境下初值敏感性问题并有效提升了甲板调运的优化性能。

关键词：舰载机飞行甲板路径规划 A*A*算法最优控制

基于改进A^(*)A*算法的路径规划在海战兵棋推演中的应用

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兵工学报 2022年第4期43卷 960-968页

作者：张韬项祺郑婉文孙宇祥周献中南京大学工程管理学院江苏南京210093 南京大学智能装备新技术研究中心江苏南京210093

为满足海战兵棋推演中多目标路径规划的需求,解决传统A^(*)A*算法无法在兵棋推演中直接运用的问题,提出一种可供类似兵棋推演环境参考、基于改进A*A*算法的路径规划方法。建立一种映射机制,实现了A^(*)A*算法在兵棋推演环境中的初步运用。构... 详细信息

为满足海战兵棋推演中多目标路径规划的需求,解决传统A^(*)A*算法无法在兵棋推演中直接运用的问题,提出一种可供类似兵棋推演环境参考、基于改进A*A*算法的路径规划方法。建立一种映射机制,实现了A^(*)A*算法在兵棋推演环境中的初步运用。构建一种既能满足多目标需求又能保证生成最优路径的估价函数。为验证A*算法有效性,在实际推演平台上进行了相关实验。结果表明,改进A^(*)A*算法可较好地统筹多个决策目标之间的关系,有效提升路径方案的质量,解决使用A^(*)A*算法在海战兵棋推演中进行最优路径规划的实际问题。

关键词：海战兵棋推演路径规划 A^(*)A*算法

基于改进遗传A*算法的移动机器人全局路径规划

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计算机集成制造系统 2022年第6期28卷 1659-1672页

作者：徐兴俞旭阳赵芸刘成星吴祥浙江科技学院机械与能源工程学院浙江杭州310023 浙江科技学院信息与电子工程学院浙江杭州310023

针对遗传A*算法在路径规划中存在收敛速度过慢、极易早熟、非必要转向次数过多等问题,提出基于灾变策略的改进遗传A*算法。设计一种区域必经点选择策略产生优质初始种群来提高A*算法前期收敛速度;引入并改进灾变策略,防止早熟的同时增加种群... 详细信息

针对遗传A*算法在路径规划中存在收敛速度过慢、极易早熟、非必要转向次数过多等问题,提出基于灾变策略的改进遗传A*算法。设计一种区域必经点选择策略产生优质初始种群来提高A*算法前期收敛速度;引入并改进灾变策略,防止早熟的同时增加种群多样性,以减小种群规模,提高计算速度;设计一种内嵌A^(*)A*算法的动态变异算子,以提高A*算法后期的局部搜索能力;采用多约束条件的适应度函数提高路径的平滑度。仿真结果证明,相比遗传A*算法、改进遗传A*算法、多种群自适应蚁群A*算法,所提改进A*算法能更好地避免早熟,并缩短寻路时间,从而搜索到更优的路径。最后将A*算法应用于机器人操作系统平台,通过导航试验证明改进A*算法有效可行,能显著提升移动机器人的稳定性和效率。

关键词：移动机器人路径规划遗传A*算法灾变策略 A*A*算法

基于并行搜索遗传A*算法的AGV自适应集群调度

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第5期50卷 123-129页

作者：郭鹏汪世杰周士祺史海超西南交通大学机械工程学院四川成都610031

针对现行自动导引车(AGV)系统研究中过分依赖匀速运动和忽略通信时长等模型理想化假设条件及转弯惩罚和拥堵惩罚因子等仿真修正参数的缺点,提出一种面向真实场景的自适应集群调度策略.首先分析了AGV集群系统的地理特征并得到运动约束,... 详细信息

针对现行自动导引车(AGV)系统研究中过分依赖匀速运动和忽略通信时长等模型理想化假设条件及转弯惩罚和拥堵惩罚因子等仿真修正参数的缺点,提出一种面向真实场景的自适应集群调度策略.首先分析了AGV集群系统的地理特征并得到运动约束,然后对于现行的A*A*算法进行改进,实现加速计算.针对遗传A*算法适应性有待改善的问题,在融合A*A*算法的基础上提出了基于动态适应度函数的改进遗传A*算法,所提出的方法不再须要针对新的环境修改遗传A*算法结构,只须将约束添加至A*A*算法工作的地图中.给出了双向A*A*算法下的多AGV调度的实验结果,分析表明:本研究的双向A*A*算法在路径求解速度上有明显的优势,且能够适应不同数量的障碍,为AGV集群调度方法在真实作业场景中的开发应用提供了参考.

关键词：智慧仓储自动导引车(AGV) 并行加速遗传A*算法 A*A*算法

CBS框架下面向复杂地图的低拓展度A^(*)A*算法

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电子学报 2022年第8期50卷 1943-1950页

作者：宣志玮毛剑琳张凯翔昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

A^(*)A*算法是机器人路径规划问题中的重要且常用A*算法之一,在地形复杂的大型地图中,路径点之间的不可视造成A^(*)A*算法需要大规模节点拓展才能找到可行的优化路径,由此导致A*算法对存储空间的需求剧增和求解效率的降低.对此,本文针对基于冲... 详细信息

A^(*)A*算法是机器人路径规划问题中的重要且常用A*算法之一,在地形复杂的大型地图中,路径点之间的不可视造成A^(*)A*算法需要大规模节点拓展才能找到可行的优化路径,由此导致A*算法对存储空间的需求剧增和求解效率的降低.对此,本文针对基于冲突搜索(Conflict-Based Search,CBS)框架下的低层路径规划问题,引入三角剖分方法,给出固定障碍处理方法,融合可视性优化获得相邻点可视的优化路径,在此基础上提出分段策略,令具有动态冲突处理能力的A^(*)A*算法依相邻可视点进行分段路径规划,最终获得低节点拓展度A^(*)路径规划A*算法.通过标准地图数据集的仿真实验表明,在复杂地图下本文提出的A*算法路径长度为A^(*)A*算法的98.1%~102.2%,节点拓展量降低85.4%,A*算法求解时间减少58.1%.

关键词： A^(*)A*算法路径规划 Delaunay三角剖分移动机器人冲突消解

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利用凸角点改进A*A*算法的路径规划方法

计算机工程与应用 2023年第12期59卷 309-315页

作者：龚云鑫刘桂华张文凯余东应崔云轩沈正斌西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010

针对传统A*A*算法在大地图场景中搜索效率低以及路径避障性能不高的问题,提出了一种改进的A*A*算法。定义了凸角点和邻居关系的概念,利用凸角点作为节点并根据邻居关系来扩展节点到目标点。将凸角点作为节点的扩展方式可以减少对不必要节点... 详细信息

针对传统A*A*算法在大地图场景中搜索效率低以及路径避障性能不高的问题,提出了一种改进的A*A*算法。定义了凸角点和邻居关系的概念,利用凸角点作为节点并根据邻居关系来扩展节点到目标点。将凸角点作为节点的扩展方式可以减少对不必要节点的访问,有效地提高A*算法搜索效率。在不同大小的栅格地图中验证改进A*算法的性能,并与传统A*A*算法和JPSA*算法进行比较。实验结果表明在凸角点数小于阈值的地图中,改进A*算法的搜索时间较A*A*算法和JPSA*算法分别减少了约95%和90%。并且改进A*算法的路径避障性能比传统A*A*算法更高,更有利于机器人安全行走。

关键词：路径规划 A*A*算法凸角点邻居关系

改进A^(*)和DWA*算法的果园喷雾机器人路径规划

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计算机工程与应用 2023年第18期59卷 323-328页

作者：陆向龙吴春笃杨官学张波陈振江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

在果园喷雾机器人的运行过程中,路径规划作为果园喷雾机器人的核心问题,存在着规划出的路径平滑度低、A*算法搜索效率低以及靠近障碍物等问题。针对果园喷雾机器人在复杂果园环境中实时躲避动态障碍物并规划出较优的全局作业路径问题,提... 详细信息

在果园喷雾机器人的运行过程中,路径规划作为果园喷雾机器人的核心问题,存在着规划出的路径平滑度低、A*算法搜索效率低以及靠近障碍物等问题。针对果园喷雾机器人在复杂果园环境中实时躲避动态障碍物并规划出较优的全局作业路径问题,提出了一种改进A^(*)A*算法和动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的果园喷雾机器人路径规划A*算法。优化A^(*)A*算法的启发函数,使该A*算法能够规划出一条位于果树行间中心线的路径;通过对栅格地图中加入多个引导点,引导A^(*)A*算法完成果园的初步全局路径规划;结合DWA*算法对初步全局路径进行追踪并实时躲避动态障碍物,完成果园喷雾机器人的全局路径规划。使用MATLAB进行仿真验证,实验结果表明,改进后的A*算法在躲避障碍物的同时规划出现果园行间中心线路径,路径平滑较优,能够满足果园喷雾机器人在复杂环境中作业需求。

关键词：路径规划 A^(*)A*算法 DWA*算法果园喷雾机器人路径优化

Zigbee耦合A*A*算法的疏散路径动态规划与指示系统

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中国安全科学学报 2023年第11期33卷 142-149页

作者：王丽李育萌刘云张嘉琪任常兴孙爱军天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 国家税务总局府谷县税务局陕西榆林719000 应急管理部天津消防研究所天津300381 天津至上安全技术咨询服务有限公司天津300461

为有效指引复杂建筑火灾下的人群疏散,在LabVIEW环境中开发一套基于Zigbee技术和A*A*算法的疏散路径动态规划与指示系统。利用Zigbee无线通信技术实现火灾探测器与疏散路径规划与指示系统间的信息互联,首先,在A*A*算法的基础上按照设计的起... 详细信息

为有效指引复杂建筑火灾下的人群疏散,在LabVIEW环境中开发一套基于Zigbee技术和A*A*算法的疏散路径动态规划与指示系统。利用Zigbee无线通信技术实现火灾探测器与疏散路径规划与指示系统间的信息互联,首先,在A*A*算法的基础上按照设计的起点选择方法,依据火情可快速实现建筑内整体疏散路径的动态规划;然后,规划结果通过设计的发光二极管(LED)点阵疏散指示器实时显示,能够在火灾场景下为人群提供疏散方向可视化的指引,以保证人群安全、快速疏散;最后,开展系统测试以及仿真模拟试验。结果表明:该系统路径计算时间短,疏散指示方向准确,通过疏散路径的动态规划和智能指引,可缩短疏散时间,提高疏散过程的安全性。该系统采用Zigbee无线通信,建设成本低,LED显示屏制作简单,安装方便,因此,可直接应用于实际,替代传统的固定式疏散指示系统,提高建筑内人群安全疏散效率。

关键词： Zigbee技术 A*A*算法疏散路径动态规划智能疏散指示系统

改进A^(*)A*算法融合自适应DWA的移动机器人动态路径规划

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数据采集与处理 2023年第2期38卷 451-467页

作者：齐款款李二超毛玉燕兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

为解决传统A^(*)A*算法和传统动态窗口法(Dynamic window approach,DWA)在移动机器人路径规划中存在的问题,提出一种改进A^(*)A*算法和改进DWA相结合的动态路径规划方法。首先,采用16邻域16方向的路径搜索方式扩大路径搜索视野,减少节点访... 详细信息

为解决传统A^(*)A*算法和传统动态窗口法(Dynamic window approach,DWA)在移动机器人路径规划中存在的问题,提出一种改进A^(*)A*算法和改进DWA相结合的动态路径规划方法。首先,采用16邻域16方向的路径搜索方式扩大路径搜索视野,减少节点访问量和转角度数;其次,对启发函数进行优化,增强路径搜索的目的性;接着,采用冗余点删除策略,减少转折点数目,路径平滑度进一步提高,再使用B样条曲线对路径拐角进行处理,得到的路径较为平滑;然后,在DWA的评价函数中对障碍物进行分类并区别对待以及添加速度自适应因子,能够提高避障灵敏度;最后,通过与其他A*算法进行三部分仿真实验以及优先级策略仿真实验,验证改进A^(*)A*算法的有效性和融合方法避障的优越性。

关键词：移动机器人动态路径规划 A^(*)A*算法动态窗口法 B样条曲线