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基于改进A^(*)算法的路径规划研究 被引量：1
1
作者 蔡梓丰 张延生 +1 位作者 梁先樟 罗世豪 《现代信息科技》 2024年第10期51-55,59,共6页
研究了A^(*)算法在二、三维模型路径规划中的优化方法。通过实时阈值法和惩罚因子法减少开放列表中不必要的搜索空间和冗余路径;采用自定义优先级队列、二叉堆法和哈希表替代传统A^(*)算法中的处理方式;在对二维地图的研究中,采用局部A^... 研究了A^(*)算法在二、三维模型路径规划中的优化方法。通过实时阈值法和惩罚因子法减少开放列表中不必要的搜索空间和冗余路径;采用自定义优先级队列、二叉堆法和哈希表替代传统A^(*)算法中的处理方式;在对二维地图的研究中,采用局部A^(*)算法避免大面积搜索。实验结果表明,经过改进的A^(*)算法显著提高了搜索和路径规划速度,减少了计算时间和内存消耗,验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 路径规划 三维规划 惩罚因子 二叉堆与自定义优先级队列 实时阈值 ^局部A^(*)算法
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基于改进Q-learning算法移动机器人局部路径研究
2
作者 方文凯 廖志高 《计算机与数字工程》 2024年第5期1265-1269,1274,共6页
针对局部路径规划时因无法提前获取环境信息导致移动机器人搜索不到合适的路径,以及在采用马尔可夫决策过程中传统强化学习算法应用于局部路径规划时存在着学习效率低下及收敛速度较慢等问题,提出一种改进的Q-learn-ing(QL)算法。首先... 针对局部路径规划时因无法提前获取环境信息导致移动机器人搜索不到合适的路径,以及在采用马尔可夫决策过程中传统强化学习算法应用于局部路径规划时存在着学习效率低下及收敛速度较慢等问题,提出一种改进的Q-learn-ing(QL)算法。首先设计一种动态自适应贪婪策略,用于平衡移动机器人对环境探索和利用之间的问题;其次根据A*算法思想设计启发式学习评估模型,从而动态调整学习因子并为搜索路径提供导向作用;最后引入三阶贝塞尔曲线规划对路径进行平滑处理。通过Pycharm平台仿真结果表明,使得改进后的QL算法所规划的路径长度、搜索效率及路径平滑性等特性上都优于传统Sarsa算法及QL算法,比传统Sarsa算法迭代次数提高32.3%,搜索时间缩短27.08%,比传统QL算法迭代次数提高27.32%,搜索时间缩短17.28%,路径规划的拐点大幅度减少,局部路径优化效果较为明显。 展开更多
关键词 移动机器人 Q-learning算法 局部路径 ^A^(*)算法 贝塞尔曲线
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气象不确定下的船舶避台路径优化 被引量：4
3
作者 王军 朱芍颐 +1 位作者 王冠卓 王美蓉 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期56-62,70,共8页
为减小船舶在海上航行时遭遇台风的高风险,设计了兼顾全局与局部规划的避台路径优化方案,运用A^(*)算法与人工势场法(APF)并加以改进,分别应用于全局规划与局部规划中.在A^(*)算法的代价函数中加入了来自燃油消耗与安全性带来的影响,并... 为减小船舶在海上航行时遭遇台风的高风险,设计了兼顾全局与局部规划的避台路径优化方案,运用A^(*)算法与人工势场法(APF)并加以改进,分别应用于全局规划与局部规划中.在A^(*)算法的代价函数中加入了来自燃油消耗与安全性带来的影响,并采用路径更贴近实际航路的24邻域节点扩展法;另外,解决了APF中局部极小值与不可达的问题,并引入了信息熵的概念来解决气象因素不确定的问题.测试结果表明,该方法在船舶即将遭受台风影响且台风预报存在不确定性情况下,可以设计一条合理的避台路径.该避台路径优化方法在安全性的基础上兼具经济性与稳定性,能够为船舶安全航行避障提供新的方法. 展开更多
关键词 航海技术 船舶避台 路径规划 全局规划 局部规划 ^A^(*)算法 人工势场(APF)
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基于优化A^(*)算法的智能车局部路径规划方法研究 被引量：2
4
作者 曾娟 刘为 张洪昌 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第12期59-65,共7页
路径规划是汽车智能化技术研究的热点。算法延时及路径偏差大等问题是路径规划算法需要研究的重点问题。文章基于A^(*)算法,针对传统路径规划中存在的延时性问题,设计运行时间T_(pre);针对规划路径与车辆实际行驶路径偏差大的问题,提出... 路径规划是汽车智能化技术研究的热点。算法延时及路径偏差大等问题是路径规划算法需要研究的重点问题。文章基于A^(*)算法,针对传统路径规划中存在的延时性问题,设计运行时间T_(pre);针对规划路径与车辆实际行驶路径偏差大的问题,提出优化的节点拓展方法,通过添加惩罚系数到估价方程,修改节点拓展计算方法,约束算法拓展节点的方向。设计硬件在环实验,验证改进算法的可行性。实验结果证实:算法耗时缩短4.23%;所规划的理论路径与车辆实际路径之间的平均偏差率从0.113%降至0.078%,优化后的A^(*)算法实时性和精确性均优于传统A^(*)算法。 展开更多
关键词 智能汽车 局部路径规划 ^A^(*)算法 运行时间 节点拓展
原文传递
移动智能体在三维凹形障碍物下的路径规划
5
作者 任文杰 徐啟蕾 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第1期311-316,349,共7页
三维凹形障碍物存在时,移动智能体常用的路径规划算法易陷入局部最优,使规划的路径变长或者是算法运行的时间过长,这些对于实时性要求较高的路径规划任务都是不利的。针对这一问题,提出一种非最优路径凹陷点处理的方法,避免了规划算法... 三维凹形障碍物存在时,移动智能体常用的路径规划算法易陷入局部最优,使规划的路径变长或者是算法运行的时间过长,这些对于实时性要求较高的路径规划任务都是不利的。针对这一问题,提出一种非最优路径凹陷点处理的方法,避免了规划算法对非最优路径凹陷点的遍历,并用A^(*)算法规划路径。使用了MATLAB进行仿真,结果表明该方法可以防止局部最优,保证算法的实时性。 展开更多
关键词 移动智能体 局部最优 凹陷点处理 ^A^(*)算法
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DWA算法和VO混合路径规划算法对比研究 被引量：3
6
作者 陈劲宇 王坤 +4 位作者 王硕 樊世杰 麻琦昌 李冬梅 王红波 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2022年第6期1067-1075,共9页
为解决传统移动机器人在局部路径规划中的避障问题,针对传统DWA(Dynamic Window Approach)算法的移动机器人避障时间过长以及在密集动态障碍物区中无法选择最佳路径的缺点,提出了A^(*)算法结合VO(Velocity Obstacle)算法的VO混合路径规... 为解决传统移动机器人在局部路径规划中的避障问题,针对传统DWA(Dynamic Window Approach)算法的移动机器人避障时间过长以及在密集动态障碍物区中无法选择最佳路径的缺点,提出了A^(*)算法结合VO(Velocity Obstacle)算法的VO混合路径规划算法,对移动机器人避障算法进行优化。基于ROS(Robot Operating System)机器人操作系统,在具有3种障碍物的情况下,采用模块化的软件架构,通过设计DWA算法与VO混合路径规划算法的对照研究实验,检验VO混合路径规划算法的避障效果。多种环境下的仿真实验结果表明,在动态障碍物多、障碍物移动速度快以及雷达扫描频率低的情况下,使用VO混合路径规划算法,避障效果有明显改善。 展开更多
关键词 速度障碍法(VO) 局部避障规划 动态窗口法(DWA) 避障 ^A^(*)算法
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多障碍物环境下智能车辆局部路径规划方法 被引量：4
7
作者 杨帆 徐彪 《控制与信息技术》 2019年第5期1-6,共6页
在多障碍物的结构化道路场景下,智能车辆需要在满足道路边界约束的同时实现连续避障。在给定全局参考路径的前提下,针对智能车辆在多障碍物环境下的局部路径规划问题,文章通过坐标系转换,将规划问题转换至曲线坐标系下进行;建立了相邻... 在多障碍物的结构化道路场景下,智能车辆需要在满足道路边界约束的同时实现连续避障。在给定全局参考路径的前提下,针对智能车辆在多障碍物环境下的局部路径规划问题,文章通过坐标系转换,将规划问题转换至曲线坐标系下进行;建立了相邻障碍物聚合模型,以简化障碍物环境;采用离散方法生成障碍物路段的离散路径,并使用改进的A^*算法搜索得到连续避障的离散路径;最后通过三次样条插值曲线拟合离散路径,得到可连续避障的连续路径。仿真结果表明,在多障碍物环境下,该方法能有效生成无碰撞的连续避障局部路径,同时具有较好的平顺性。 展开更多
关键词 局部路径规划 静态障碍物 结构化道路 ^A^*算法 离散方法
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基于回溯法的全覆盖路径规划算法 被引量：27
8
作者 李楷 陈永府 +3 位作者 金志勇 刘田 王振庭 郑迥之 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第7期1227-1235,共9页
随着扫地机器人的快速发展,作为其核心技术的全覆盖路径规划技术也变得日益重要。目前已经提出的许多算法,如人工势场法、模板法、单元分解法等,都存在一些问题,如覆盖率低、重复率高、运行效率低等等。针对目前已有算法存在的问题,提... 随着扫地机器人的快速发展,作为其核心技术的全覆盖路径规划技术也变得日益重要。目前已经提出的许多算法,如人工势场法、模板法、单元分解法等,都存在一些问题,如覆盖率低、重复率高、运行效率低等等。针对目前已有算法存在的问题,提出了一种基于回溯法的全覆盖路径规划算法。首先利用West-MoveFirst算法实现局部区域覆盖,然后为了解决扫地机器人局部区域覆盖过程中存在遗漏区域未覆盖的问题,建立了完善的回溯机制,并采用改进的A*算法规划出一条从死点到回溯点的光滑无障碍路径。通过与BA*算法进行仿真对比分析,表明了该算法具有更高的运行效率和更低的重叠率。 展开更多
关键词 全覆盖路径规划 West-MoveFirst局部区域覆盖算法 回溯机制 改进A*算法
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