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多无人机协同任务规划研究 被引量：43
1
作者 杨晨 张少卿 孟光磊 《指挥与控制学报》 2018年第3期234-248,共15页
多无人机协同作战过程中,任务规划技术对无人机至关重要,贯穿无人机作战的整个过程.总结了多无人机任务规划系统的体系架构、指挥控制方式和涉及关键技术的研究现状;详细阐述了目标分配、路径规划和航迹修正的模型和算法,分析了算法具... 多无人机协同作战过程中,任务规划技术对无人机至关重要,贯穿无人机作战的整个过程.总结了多无人机任务规划系统的体系架构、指挥控制方式和涉及关键技术的研究现状;详细阐述了目标分配、路径规划和航迹修正的模型和算法,分析了算法具有不同的特性及适用性,并例举了研究者们对部分算法的改进.最后,提出了多无人机任务规划技术未来的发展趋势以及下一步的工作方向. 展开更多
关键词 多无人机 任务规划 目标分配 路径规划 航迹修正
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无人机任务分配与航迹规划协同控制方法 被引量：41
2
作者 孙小雷 齐乃明 +1 位作者 董程 姚蔚然 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2772-2776,共5页
针对无人机协同控制问题,提出一种多无人机任务分配与航迹规划的整体控制架构。将威胁和障碍区域考虑为合理的多边形模型,使用改进的A*算法规划出两个航迹点之间的最短路径。并利用该路径航程作为任务分配过程全局目标函数的输入,采用... 针对无人机协同控制问题,提出一种多无人机任务分配与航迹规划的整体控制架构。将威胁和障碍区域考虑为合理的多边形模型,使用改进的A*算法规划出两个航迹点之间的最短路径。并利用该路径航程作为任务分配过程全局目标函数的输入,采用与协同系统相匹配的粒子结构进行改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)任务分配迭代寻优。根据分配结果并考虑无人机性能约束,基于B-spline法平滑路径组合,生成飞行航迹。仿真结果表明,算法在保证计算速度和收敛性能的同时,能够产生合理的任务分配结果和无人机的可飞行航迹。 展开更多
关键词 无人机 任务分配 航迹规划 改进A^＊算法 改进粒子群优化
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多约束下多无人机的任务规划研究综述 被引量：37
3
作者 齐小刚 李博 +1 位作者 范英盛 刘立芳 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期204-217,共14页
高度信息化的发展使得无人机作战优势凸显。准确的无人机任务规划技术是完成给定任务的重要保障。任务分配、路径规划是构成无人机任务规划技术的两个核心部分。基于该技术,首先讨论了无人机任务规划的发展状况、分类标准、体系结构。其... 高度信息化的发展使得无人机作战优势凸显。准确的无人机任务规划技术是完成给定任务的重要保障。任务分配、路径规划是构成无人机任务规划技术的两个核心部分。基于该技术,首先讨论了无人机任务规划的发展状况、分类标准、体系结构。其次,分别详细介绍了影响任务分配、路径规划的重要指标,如分类标准、约束指标、相应模型、代表算法、评价指标等,然后,分别分析对比求解任务分配的启发式算法、数学规划方法、随机智能优化算法的优缺点和求解路径规划的数学规划方法、人工势场法、基于图形学法、智能优化算法的优缺点;最后,总结了无人机任务规划存在的开放性问题、未来发展方向和研究重点。 展开更多
关键词 无人机 任务规划 任务分配 路径规划 启发式算法 智能优化算法 平滑处理 可飞性
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“最后一公里”配送的分布式多无人机的任务分配和路径规划 被引量：22
4
作者 郭兴海 计明军 +2 位作者 温都苏 张鑫 田爽 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2021年第4期946-961,共16页
无人机在完成"最后一公里"的货物配送时需解决任务分配与路径规划问题.本文将"区块链"思想引入拍卖算法中,对无人机编队的任务分配进行优化计算,计算方式由集成中心式计算转变为分布式多智能体间互联计算,使无人机... 无人机在完成"最后一公里"的货物配送时需解决任务分配与路径规划问题.本文将"区块链"思想引入拍卖算法中,对无人机编队的任务分配进行优化计算,计算方式由集成中心式计算转变为分布式多智能体间互联计算,使无人机编队在任务计划过程中重新对不合理的任务结果作出调整,使其总回报奖励更高,即分配总成本最少.在确定无人机配送的初末位置后,以路径长度、地形、雷达威胁、无人机碰撞为约束建立目标函数模型,利用改进的量子粒子群算法进行求解.与传统方法相比,本文提出的任务分配策略和路径规划方法可以得到更好的优化结果,并减少计算资源消耗.仿真结果表明:所提出的两种方法在计算效率和任务执行方面都是非常有效性的. 展开更多
关键词 最后一公里 区块链 任务分配 量子粒子群算法 路径规划
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基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法 被引量：17
5
作者 郑锴 尹栋 +2 位作者 殷少锋 郑献民 林宏旭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期248-256,共9页
针对多无人机疏散配置在多个基地、协同执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法,包括区域设置、航程估算、多基地多无人机任务分配、基地内单无人机时序分配、航迹搜索、航迹平... 针对多无人机疏散配置在多个基地、协同执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法,包括区域设置、航程估算、多基地多无人机任务分配、基地内单无人机时序分配、航迹搜索、航迹平滑和局部动态规划等多阶段层次化的处理流程。基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,基于改进K-means算法和深度遍历方法求解多基地多无人机任务分配,基于旅行商(TSP)模型求解单无人机时序任务分配,基于改进A^(*)算法和三次B样条曲线规划并优化航迹,依据态势变化执行局部动态任务规划。开发了多无人机任务规划软件,验证了所提出的分阶段任务规划处理流程。实验结果表明,改进A^(*)算法可剔除冗余节点,缩短4%以上航程,应用改进A^(*)预估航程的任务分配能够满足威胁规避约束,进而可有效实现复杂威胁条件下多基地多无人机的航迹规划。 展开更多
关键词 无人机 任务分配 航迹规划 改进A^(*)算法 改进K-MEANS算法
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多UAV协同任务规划研究 被引量：17
6
作者 朱毅 张涛 +1 位作者 程农 宋靖雁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期194-199,共6页
多无人机协同任务规划是多无人机协同控制的关键技术之一,在进行大量文献调研的基础上,对多无人机协同任务规划的国内外研究现状进行了归纳和总结,首先介绍了任务规划系统的功能和结构,再将任务规划分为路径规划和任务分配两部分分别进... 多无人机协同任务规划是多无人机协同控制的关键技术之一,在进行大量文献调研的基础上,对多无人机协同任务规划的国内外研究现状进行了归纳和总结,首先介绍了任务规划系统的功能和结构,再将任务规划分为路径规划和任务分配两部分分别进行介绍,重点针对任务分配的常见模型和算法进行总结,讨论了各种算法的优缺点,最后通过分析得出基于多智能体的市场机制类算法在多无人机协同任务分配领域有较好应用前景的结论。 展开更多
关键词 多UAV 任务规划 任务分配 路径规划
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基于网络对偶均衡的交通流分配模型 被引量：12
7
作者 何胜学 董琼 徐福缘 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期105-110,共6页
利用交通网络中交通流量与阻抗的对偶均衡关系,提出一个基于节点-路段的交通流分配变分不等式模型。分析网络中流量与阻抗间的对偶关系,将交通流量与出行阻抗看作一对对偶均衡变量。利用这种对偶均衡关系,通过不断调整网络中局部组成元... 利用交通网络中交通流量与阻抗的对偶均衡关系,提出一个基于节点-路段的交通流分配变分不等式模型。分析网络中流量与阻抗间的对偶关系,将交通流量与出行阻抗看作一对对偶均衡变量。利用这种对偶均衡关系,通过不断调整网络中局部组成元素的平衡关系式,最终得到网络均衡状态。对上述网络流与网络阻抗的制约平衡特征加以抽象,不仅得到一个新的交通流分配模型,而且得到一个模拟出行者行为的启发式模型求解算法。新的模型算法有两个突出优点,一是进行流量分配过程中可避免反复求解联接起讫点对的最短路径,二是可以根据流量分配结果方便的求出任意起讫点间的有效路径集,并明确路径流量。 展开更多
关键词 交通工程 交通流分配 变分不等式 网络均衡 算法 有效路径
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基于网络对偶均衡的有边约束的交通流分配模型 被引量：11
8
作者 何胜学 何建佳 徐福缘 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2011年第2期100-105,共6页
利用网络对偶均衡理论,依据'局部近视'用户均衡原则建立了具有一般边约束的网络交通流分配模型.将交通网络中的流量与行程时间看作一对对偶的变量.从网络的基本组成元素入手,首先考虑网络节点的流量守恒条件与节点距起点最小行... 利用网络对偶均衡理论,依据'局部近视'用户均衡原则建立了具有一般边约束的网络交通流分配模型.将交通网络中的流量与行程时间看作一对对偶的变量.从网络的基本组成元素入手,首先考虑网络节点的流量守恒条件与节点距起点最小行程时间对偶关系,然后考虑路段流量与'局部近视'用户路段行程时间约束条件的对偶关系,最后通过整合上述对偶关系,并增加一般边约束建立了新的交通流分配模型.分析了模型求解过程中如何体现'优先出牌'与'在途调整弹性'两个择路行为假设.利用模型求解结果中分起讫点对的路段流量唯一的特点,给出了确定有效路径集的搜索算法.用算例验证了模型及算法的有效性,并对具有一般边约束的流量分配模型的计算结果从拥挤收费和路段排队延误角度进行了解释. 展开更多
关键词 系统工程 交通流分配 网络均衡 边约束 有效路径
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智能仓储中的多机器人调度方法 被引量：10
9
作者 王振庭 陈永府 刘田 《计算机与现代化》 2020年第7期65-70,共6页
近年来,传统仓储系统已满足不了日益增长的订单需求并已渐渐向智能仓储转变。针对智能仓储中移动机器人的调度问题,以移动机器人执行任务时的转向次数、路程代价、最大任务等待时间为优化目标,提出一种兼顾任务分配和路径规划的调度算... 近年来,传统仓储系统已满足不了日益增长的订单需求并已渐渐向智能仓储转变。针对智能仓储中移动机器人的调度问题,以移动机器人执行任务时的转向次数、路程代价、最大任务等待时间为优化目标,提出一种兼顾任务分配和路径规划的调度算法。算法采用遗传算法进行任务分配,同时以多个移动机器人为目标进行任务分配,保证每个机器人分配到的任务没有重复。然后采用Q-learning算法对机器人分配到的任务进行路径规划,根据转向次数和路程代价约束路径,对于路径转向和每一步可行的动作均设有惩罚值,最终形成一条转向次数少、行程较短的路径。通过将该算法与其他算法进行对比,证实了该算法的有效性。 展开更多
关键词 智能仓储 遗传算法 Q-LEARNING 任务分配 路径规划
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改进蚁群算法在交通分配模型中的应用 被引量：10
10
作者 常玉林 汪小渟 张鹏 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期41-44,49,共5页
为了更加准确快速地搜索到最优路径,通过分析车流经过信控交叉口的到达和驶离状况,提出一种考虑交叉口信控延误的改进蚁群算法模型.首先,用交叉口的信控延误和路段行走时间对基本蚁群算法的信息素更新方程进行改进,建立全新的信息素更... 为了更加准确快速地搜索到最优路径,通过分析车流经过信控交叉口的到达和驶离状况,提出一种考虑交叉口信控延误的改进蚁群算法模型.首先,用交叉口的信控延误和路段行走时间对基本蚁群算法的信息素更新方程进行改进,建立全新的信息素更新模型;其次,通过应用改进后蚁群算法对路网各路段的车流量进行分批分配,设计考虑交叉口延误的路段增量分配流程;最后,基于java程序语言,对路网的流量分配进行仿真,并且和基本蚁群算法对路网运行质量进行对比分析.结果表明,改进后的蚁群算法能够降低路网中路段和交叉口使用率,具有良好的寻优性,并能有效均衡路网流量和缓解交叉口的通行压力. 展开更多
关键词 交通分配 交叉口延误 蚁群算法 最优路径
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分派问题一种标号算法 被引量：7
11
作者 夏少刚 《运筹与管理》 CSCD 1999年第1期16-20,共5页
文章采用一定技巧，把求最短路的Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法用于求解分派问题，得到一种标号算法，计算复杂性仅为Ｏ（ｎ２），比以往的算法减少了一个数量阶Ｏ（ｎ）。
关键词 分派问题(AP) 最短路 标号算法 最小方案 非负处理
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基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法 被引量：7
12
作者 郑锴 郑献民 +2 位作者 殷少锋 林宏旭 孟庆豪 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第10期7-11,101,共6页
针对无人机执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法。首先,在地理信息系统中标绘威胁区域,确定规划空间;其次,基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,并应用TSP模型和遗传算法求解任务... 针对无人机执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法。首先,在地理信息系统中标绘威胁区域,确定规划空间;其次,基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,并应用TSP模型和遗传算法求解任务分配结果;然后,根据多目标时序任务分配结果,基于改进A^(*)算法实现航迹寻优,应用三次B样条曲线法进行航迹平滑;最后,依据威胁区域和任务目标的变化,确定局部动态规划空间,执行局部任务动态分配和局部航迹动态规划。开发了无人机任务规划软件,并验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无人机 任务分配 航迹规划 航迹寻优 航迹平滑
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基于列生成算法的无人机任务分配 被引量：8
13
作者 李瑞阳 王智学 +1 位作者 何红悦 邓巧雨 《指挥与控制学报》 2019年第2期147-152,共6页
任务分配是无人机完成多样化军事任务的重要保证.为了合理制定任务方案,有效降低飞行成本,根据无人机在军事行动中需要运输的物资数量及目的地位置,建立了追求飞行成本最小并考虑时间约束的无人机任务分配优化模型,应用列生成算法对飞... 任务分配是无人机完成多样化军事任务的重要保证.为了合理制定任务方案,有效降低飞行成本,根据无人机在军事行动中需要运输的物资数量及目的地位置,建立了追求飞行成本最小并考虑时间约束的无人机任务分配优化模型,应用列生成算法对飞行方案进行优化选择.设计实验对列生成算法和差分进化算法进行对比分析,结果表明,列生成算法具有更高的求解精度.在大规模任务分配问题中,利用该算法对飞行方案进行优化选择,显著提高军事任务完成效率. 展开更多
关键词 无人机 任务分配 路径优化 列生成算法
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基于有效路径的多路径交通流分配 被引量：8
14
作者 秦鸣 姜培 《交通标准化》 2010年第7期30-33,共4页
交通流分配就是将OD表中的交通量分配到路网的有效路径上。针对有效路径的不同定义,进行相应的交通流分配,可以验证本文所定义的有效路径是合理有效的。
关键词 交通分配 有效路径 路网
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多机器人任务分配与路径规划算法 被引量：8
15
作者 张子迎 宫思远 +3 位作者 徐东 孟宇龙 李贤 冯光升 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1753-1759,共7页
针对多机器人任务分配和路径规划存在的移动方向角偏差问题,本文引入矢量方向来修改机器人的运动方向角,提出了一种改进的基于矢量方向的自组织算法,使一组机器人在自动避开环境中障碍物的情况下能够有效地到达所有指定的目标位置。采... 针对多机器人任务分配和路径规划存在的移动方向角偏差问题,本文引入矢量方向来修改机器人的运动方向角,提出了一种改进的基于矢量方向的自组织算法,使一组机器人在自动避开环境中障碍物的情况下能够有效地到达所有指定的目标位置。采用基于矢量方向的自组织算法对多机器人系统进行任务分配,使机器人能够访问各个目标位置,整个过程包括获胜神经元的选择、优胜邻域函数的确定以及权值的修改。根据引入的矢量方向法更新SOM获胜神经元的权值,使每个机器人在访问相应目标的过程中能自动的避开障碍物,以避免在路径规划过程中横穿障碍物,进而实现机器人的自动、有效路径规划。仿真实验结果表明:与传统的SOM算法相比,本文所提出的算法在机器人数量与任务目标点数量相同或机器人数量小于任务目标点数量的情况下,能够自主地避开环境中的障碍物并进行合理地任务分配,具有较高的有效性和实用性。 展开更多
关键词 多机器人系统 自组织神经网络 任务分配 矢量方向 路径规划 神经元 障碍物
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交通管制条件下城市道路网络模型及分配算法研究 被引量：4
16
作者 谢远长 李旭宏 范颖玲 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期84-87,共4页
城市道路网络模型及其算法是城市道路网络分析和分配的基础。本文首先分析了交通管制条件下原有城市道路网络模型和算法的不足,在此基础上提出一种改进模型和算法,并给出算例。这种改进的模型和算法能较好地满足实际分配的要求,在交通... 城市道路网络模型及其算法是城市道路网络分析和分配的基础。本文首先分析了交通管制条件下原有城市道路网络模型和算法的不足,在此基础上提出一种改进模型和算法,并给出算例。这种改进的模型和算法能较好地满足实际分配的要求,在交通规划、交通管理和交通流模拟中都有着十分广阔的应用前景,且已经被成功地应用于郑州市综合交通规划中。 展开更多
关键词 交通分配 最短路 算法 虚拟节点 城市道路网络
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基于免疫遗传算法的多机器人环境探索 被引量：7
17
作者 段勇 王宇 喻祥尤 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第3期299-303,共5页
针对多机器人环境探索中的任务分配和路径规划问题,将环境中所有待探索的任务点根据短距离优先策略分配至个体机器人,利用改进的免疫遗传算法对机器人分配到的任务点进行优化探索,提出了带有初始任务点优化的路径规划方法,使机器人能够... 针对多机器人环境探索中的任务分配和路径规划问题,将环境中所有待探索的任务点根据短距离优先策略分配至个体机器人,利用改进的免疫遗传算法对机器人分配到的任务点进行优化探索,提出了带有初始任务点优化的路径规划方法,使机器人能够不重复并且高效地遍历工作环境中的所有探索点.通过建立多机器人仿真实验系统,随机产生环境中的任务点和机器人等数据信息,并在此条件下对本文方法进行实验验证.结果表明,本文方法能够有效地实现多机器人环境探索问题. 展开更多
关键词 多机器人 免疫遗传算法 环境探索 任务分配 路径规划 抗体浓度 适应度 最邻近算法
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考虑边约束的网络交通流分配及应用 被引量：7
18
作者 何胜学 李秋曼 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第7期2595-2598,共4页
依据局部近视的用户均衡原则建立了有边约束的网络交通流分配模型。新模型将一般的边约束和放松了的节点流量守恒条件分别转换为两个变分不等式,并将这些变分不等式与一般的基于路段交通流分配模型相结合简化了问题的约束集和求解。利... 依据局部近视的用户均衡原则建立了有边约束的网络交通流分配模型。新模型将一般的边约束和放松了的节点流量守恒条件分别转换为两个变分不等式,并将这些变分不等式与一般的基于路段交通流分配模型相结合简化了问题的约束集和求解。利用一般边约束概念,定义了广义的路段和路径行程费用。提出了"优先出牌"与"在途调整弹性"两个择路行为假设,并利用两种假设解释了现实网络中路径流量唯一的原因。依据出行者的择路行为设计了模型的求解算法。数值算例验证了模型及算法的有效性。研究表明,设计的算法可避免迭代求解起讫点对间最短路径,同时体现不同出行者择路行为的灵活性;从拥挤收费和路段排队延误的角度对有边约束的流量分配模型的计算结果进行了有效解释。 展开更多
关键词 交通工程 交通流分配 网络均衡 边约束 有效路径 拥挤收费
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基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台设计 被引量：7
19
作者 李寒 钟涛 +2 位作者 张可意 王焱 张漫 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期28-35,共8页
为向多台农业机械协同作业应用场景提供地图和导航服务支持,设计并开发了基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台,该平台由GIS服务和农机调度2个功能模块组成。GIS模块基于GeoServer和JavaWeb提供网页端地图服务,在显示农场地图、实时标... 为向多台农业机械协同作业应用场景提供地图和导航服务支持,设计并开发了基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台,该平台由GIS服务和农机调度2个功能模块组成。GIS模块基于GeoServer和JavaWeb提供网页端地图服务,在显示农场地图、实时标注农机位置的同时,也提供多农机导航结果的可视化显示功能;农机调度模块以路径规划算法和任务分配算法为核心,负责提供导航服务,在用户输入任务列表并调用服务的情况下,以GeoJSON格式返回各农机的任务分配以及路径规划结果。此外,为了筛选出满足平台需求且性能最优的算法,针对路径规划算法设计了算法性能对比实验,在导航距离近、中、远的3条路径上分别测试了基于A^(*)、Bellman-Ford、Dijkstra、Floyd和SPFA 5种算法的路径规划算法,并对不同算法的执行时间和最优路径长度进行了对比;针对任务分配算法设计了不同任务数量场景下的仿真对比实验,在任务数量为8、10、14、18的场景下分别测试了基于蚁群算法和遗传算法的任务分配算法,并对两者的执行速度和最优路径长度进行了对比。结果表明:基于Dijkstra算法的路径规划算法在结果最优的前提下执行速度最快,平均单次执行时间为0.25 ms。基于遗传算法的任务分配算法可以有效降低多机协同的路径代价,相较于随机生成的工作序列,路径代价减少50%~54%;相较于基于蚁群算法的任务分配算法,农机最佳路径长度减少19%~36%,执行时间减少51%~66%,平均执行时间在1 s以内。开发的多机协同导航服务平台通过使用Dijkstra算法和遗传算法分别进行路径规划和任务分配,能够基本满足多机协同作业的实时性需求。 展开更多
关键词 农业机械 多机协同 导航 任务分配 路径规划 WEBGIS
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基于生物启发自组织神经网络的任务分配与路径规划 被引量：7
20
作者 刘雨 朱大奇 《系统仿真技术》 2017年第3期230-234,240,共6页
针对自治水下机器人(AUV)系统的任务分配与路径规划问题,提出一种生物启发自组织映射(GBSOM)神经网络任务分配与路径规划算法。根据AUV的水下工作环境建立二维生物启发神经网络(GBNN)模型,神经网络中每一个神经元的活性值与水下栅格地... 针对自治水下机器人(AUV)系统的任务分配与路径规划问题,提出一种生物启发自组织映射(GBSOM)神经网络任务分配与路径规划算法。根据AUV的水下工作环境建立二维生物启发神经网络(GBNN)模型,神经网络中每一个神经元的活性值与水下栅格地图中的位置单元一一对应;使用自组织神经网络(SOM)算法将水下目标分配给一组AUV并确定AUV访问目标点的顺序;在SOM任务分配的基础上根据神经网络中神经元的活性输出值分布情况自主规划AUV下一步的目标点。重复上述3步直至完成所有目标点的访问。最后,通过二维静态与动态环境下的仿真实验证明该算法的有效性。 展开更多
关键词 自治水下机器人(AUV) 生物启发神经网络(GBNN) 自组织神经网络(SOM)算法 任务分配 路径规划
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