检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第12期46卷 71-76页

作者：曹其新黄先群朱笑笑邹风山上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 新松机器人自动化股份有限公司辽宁沈阳110168

针对多机器人路径规划算法多采用集中式规划,生成的机器人路径之间高度耦合,机器人发生故障时或者路径的时间序列被打乱时须要重新规划,导致执行效率较低的问题,提出了一种基于保留区域的分布式多机器人路径规划算法.采用分布式的规划架... 详细信息

针对多机器人路径规划算法多采用集中式规划,生成的机器人路径之间高度耦合,机器人发生故障时或者路径的时间序列被打乱时须要重新规划,导致执行效率较低的问题,提出了一种基于保留区域的分布式多机器人路径规划算法.采用分布式的规划架构,单个机器人在强连通有向图的环境中单独规划路径,中央模块采用保留区域的方法协调机器人之间的路径.该算法解决了规划路径之间高度耦合的问题,并且实验证明该算法还具有求解快速、规划成功率高、执行过程鲁棒性好等优点.

关键词：多机器人路径规划强连通有向图保留区域分布式 A^*算法

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指引路径规划模型的建模与仿真验证

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交通运输系统工程与信息 2020年第6期20卷 184-190页

作者：赵琦曾烨张立立王力北方工业大学城市交通智能控制技术北京市重点实验室北京100144 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

道路上某个位置存在多个指路标志时可能引发信息过载问题,对驾驶员产生干扰.为解决这一问题,本文基于A^*(A-star)算法,提出一种指引路径规划模型.考虑特定节点信息过载问题对指引路径实际成本的影响,在模型的估价函数中增设惩罚系数,可... 详细信息

道路上某个位置存在多个指路标志时可能引发信息过载问题,对驾驶员产生干扰.为解决这一问题,本文基于A^*(A-star)算法,提出一种指引路径规划模型.考虑特定节点信息过载问题对指引路径实际成本的影响,在模型的估价函数中增设惩罚系数,可以有效避开引发信息过载现象的指引路径选择.基于VISSIM展开案例研究,借助其二次开发功能提取VISSIM路网中的相关数据.利用所建指引路径规划模型求解路网中一对OD间的指引路径.最后,对比分析有无惩罚系数两种模型得到的指引路径规划和指路标志布设方案,证明本文模型在指引路径规划时可有效避免信息过载问题.

关键词：交通工程指路标志路径规划 A^*算法惩罚系数

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事件干扰下的城市轨道交通客流诱导优化研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第6期24卷 76-85页

作者：赵明玺马昌喜麻存瑞兰州交通大学交通运输学院兰州730070 兰州交通大学高原铁路运输智慧管控铁路行业重点实验室兰州730070 重庆邮电大学现代邮政学院重庆400065

城市轨道交通系统在早晚高峰、大型活动和恶劣天气等干扰事件下,通常出现运营中断或服务能力下降的情况。为有效缓解这些干扰事件对客流的负面影响,提高城市轨道交通系统的韧性,本文提出一种针对事件干扰的客流诱导优化方法。首先,在考... 详细信息

城市轨道交通系统在早晚高峰、大型活动和恶劣天气等干扰事件下,通常出现运营中断或服务能力下降的情况。为有效缓解这些干扰事件对客流的负面影响,提高城市轨道交通系统的韧性,本文提出一种针对事件干扰的客流诱导优化方法。首先,在考虑事件干扰影响和乘客诱导服从率的基础上,以系统中乘客总出行时间最小化为目标,建立轨道交通客流诱导模型。其次,设计一种基于列生成的精确算法,运用Gurobi求解限制主问题,A*算法求解价格子问题及分支定界算法求解整数解。最后,通过实际案例分析发现,运用本文所设计的加速策略能够提升求解效率66%~89%,求解效率显著优于单独使用Gurobi;并通过模拟轻微干扰到严重干扰事件的情景表明,所提出的优化方法适用于不同规模的城市轨道交通客流,能够在多种强度的干扰事件中有效地诱导乘客出行路径。

关键词：城市交通客流诱导列生成干扰事件 A^(*)算法

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复杂低空物流无人机路径规划

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北京航空航天大学学报 2020年第7期46卷 1275-1286页

作者：张启钱许卫卫张洪海邹依原陈雨童南京航空航天大学民航学院南京211106

针对复杂低空物流无人机路径规划问题,考虑空域环境、运输任务等内外限制,以飞行时间、能耗及危险度最小为目标函数,建立多限制条件物流无人机路径规划模型,设计启发算法以快速解算路径。采用栅格法对规划环境表征,引入物流无人机性能... 详细信息

针对复杂低空物流无人机路径规划问题,考虑空域环境、运输任务等内外限制,以飞行时间、能耗及危险度最小为目标函数,建立多限制条件物流无人机路径规划模型,设计启发算法以快速解算路径。采用栅格法对规划环境表征,引入物流无人机性能约束确保路径可飞。针对A^*算法存在的问题及物流无人机航空运输特色,引入栅格危险度因子、货物质量惩罚系数,增加飞行时间、能耗等代价以提升避障能力、降低成本。为匹配所提启发算法解算效率与精度,采用动态加权法对函数赋权。为筛除冗余路径点及保证平稳飞行,采用双向交叉判断法等对原路径优化平滑。为验证所提路径规划模型及启发算法的有效性,对比4种算法规划结果,分析栅格粒度大小与代价权重值对结果的影响。在既定的运输环境及物流无人机性能约束下,研究结果表明:所提算法与A^*算法相比,保证了物流无人机飞行安全、能耗少,将飞行时间由406 s降至386 s,降低了5%;飞行路径点数为129个、栅格危险度因子为11.69,降低了姿态改变次数,保证了运输安全;当栅格粒度大小为5 m,代价权重值为0.4、0.1、0.5时,采用所提算法规划的路径最佳。

关键词：航空运输路径规划 A^*算法物流无人机复杂低空栅格危险度双向交叉判断法

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具有确保安全距离的A^*路径优化方法

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机械工程学报 2020年第18期56卷 205-215页

作者：段书用王启帆韩旭刘桂荣省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300131 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室(河北工业大学) 天津300131 辛辛那提大学航空工程和机械工程系美国辛辛那提45221

机器人或机械臂在工作空间中,路径的合理规划是提高搜索效率、减小搜索距离、确保作业安全的关键。现有的路径规划算法搜索过程复杂,在减小搜索距离的同时牺牲了对安全性的高可靠度考量。因此,本文提出一种改进的A^*路径规划算法,在保... 详细信息

机器人或机械臂在工作空间中,路径的合理规划是提高搜索效率、减小搜索距离、确保作业安全的关键。现有的路径规划算法搜索过程复杂,在减小搜索距离的同时牺牲了对安全性的高可靠度考量。因此,本文提出一种改进的A^*路径规划算法,在保证搜索效率的同时,确保沿着路径执行任务时的安全性。通过4邻域搜索A^*算法与多邻域搜索A^*算法的搜索时间、搜索距离、转折点个数对比,选择搜索时间较短,转折点个数较少的4邻域搜索作为搜索方式;在标准A^*算法中加入安全距离矩阵,并改进其启发函数。提出针对不同环境条件下保证路径安全性要求的具体方法;提出基于不同环境工况条件下可确保安全距离的轨迹优化方法。研究结果表明本研究提出的改进A^*算法的路径转折点少,搜索时间短,后处理简便,且能确保沿着路径执行任务时的安全性。

关键词：机器人路径规划 A^*算法安全距离矩阵启发函数路径轨迹优化

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优化A^(*)与动态窗口法的移动机器人路径规划

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1353-1363页

作者：王彬聂建军李海洋解晓琳鄢鸿桢中原工学院机电学院河南郑州450001 河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471000

为解决传统A^(*)算法和动态窗口法在移动机器人路径规划中出现的问题,提出了两种算法的优化方案和优化算法的融合方案。首先,针对传统A^(*)算法中路线对称性强、冗余点多的问题,在启发函数中引入父节点信息,重新构建了可动态调节启发函... 详细信息

为解决传统A^(*)算法和动态窗口法在移动机器人路径规划中出现的问题,提出了两种算法的优化方案和优化算法的融合方案。首先,针对传统A^(*)算法中路线对称性强、冗余点多的问题,在启发函数中引入父节点信息,重新构建了可动态调节启发函数权重的代价函数,设计了关建点提取策略。其次,针对传统动态窗口法路线冗长的问题,改进了障碍物距离评价子函数,提出了动态窗口法的自适应环境改进策略。然后,针对改进动态窗口法存在目标点不可达和优化A^(*)算法安全性低的问题,融合了优化A^(*)算法和改进动态窗口法,设计了新的全局路径评价子函数。最后,通过仿真和实验结果对比,验证了融合算法在规划效率、安全性和路径平滑性等方面有很大提升,更符合移动机器人的运动特性。

关键词：移动机器人路径规划 A^(*)算法动态窗口法算法融合

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玻璃幕墙清洗机器人内螺旋完全遍历路径规划研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1170-1178页

作者：史方青黄华张昊郭润兰兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对高空复杂环境下玻璃幕墙清洗机器人的全方位无死角清洗问题,本文提出了一种基于改进蚁群算法的内螺旋完全遍历路径规划方法。首先在融合视觉传感器识别定位结果的基础上构建环境栅格地图;针对机器人全方位无死角遍历问题,以最大覆... 详细信息

针对高空复杂环境下玻璃幕墙清洗机器人的全方位无死角清洗问题,本文提出了一种基于改进蚁群算法的内螺旋完全遍历路径规划方法。首先在融合视觉传感器识别定位结果的基础上构建环境栅格地图;针对机器人全方位无死角遍历问题,以最大覆盖面积、最小重复路径及最大安全性为目标,通过内螺旋完全遍历算法实现清洗路径规划。在此基础上,针对机器人完全遍历易陷入死区问题,以最快规划、最少拐点及最快收敛为目标,通过改进蚁群算法规划出最优逃逸死区路线。改进方向以机器人4方位4领域移动为主,在启发函数中引入A^(*)算法的代价函数,同时在信息素更新中引入惩罚函数的思想。最后通过2种算法结合完成清洗区域的完全遍历,仿真结果表明:机器人在已知地图上通过4次规划后清洗覆盖率达到100%,行进重复率达到3.15%,实现了完全遍历。

关键词：玻璃幕墙机器人路径规划蚁群算法内螺旋覆盖算法 A^(*)算法启发函数惩罚函数

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模块化机器人最优越野构型神经网络规划方法

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兵工学报 2024年第10期45卷 3674-3685页

作者：党婉莹周乐来李贻斌张辰山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 山东大学智能无人系统教育部工程研究中心山东济南250061

轮式模块化机器人在满足人类对于无人自主任务需求时具有很多优势,机器人组合体构型在搬运物资、山地越障等方面更具有独特优势,为此提出一种多模块机器人构型优化规划方法。构建数字化地形表达,建立参数化地形辨识模型,运用遗传算法构... 详细信息

轮式模块化机器人在满足人类对于无人自主任务需求时具有很多优势,机器人组合体构型在搬运物资、山地越障等方面更具有独特优势,为此提出一种多模块机器人构型优化规划方法。构建数字化地形表达,建立参数化地形辨识模型,运用遗传算法构建能耗与时间加权组合的最优构型,改变约束条件在不同地形下进行大量平行运行得到大量地形-最优构型参数结果对,将地形集合构建为输入集,将最优构型集合构建为输出集,训练借助神经网络技术快速得到面向任意地形的最佳组合体构型,使得组合体在面对三维复杂地形时实现高成功率、高可靠性越障运动,同时将能耗成本和时间成本降至最低。通过物理引擎平台仿真搭建仿真野外地形,对规划得到的构型进行通过性验证和性能测试,各构型均能完成地形跨越,同时验证规划算法的优化能力;搭建模块化机器人样机实物进行实验,以6×1刚性连接构型完成了2倍轴距宽沟壑的跨越。研究结果表明,所提方法能够高效地规划各类地形下满足通过性要求和时间能耗最优的组合体越障构型。

关键词：轮式机器人山地越障构型优化 A^(*)算法遗传算法反向传播神经网络

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满足战场需求的实时飞行路径规划

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北京航空航天大学学报 2004年第2期30卷 95-99页

作者：夏洁高金源北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083

基于启发式A 搜索技术 ,给出了两种战机飞行路径实时规划算法 ,通过采用折距替代直线距离 ,达到减少扩展点和提高搜索速度的目的 ;通过添加虚拟威胁源 ,解决了飞机最小转弯半径和飞行目标进入角度限制问题 ,通过飞行速度和飞行到达时间... 详细信息

基于启发式A 搜索技术 ,给出了两种战机飞行路径实时规划算法 ,通过采用折距替代直线距离 ,达到减少扩展点和提高搜索速度的目的 ;通过添加虚拟威胁源 ,解决了飞机最小转弯半径和飞行目标进入角度限制问题 ,通过飞行速度和飞行到达时间对应的最大飞行距离来对规划过程中扩展节点的剪枝 ,可以满足飞行速度、飞行时间等战场需求 ,提出的算法还保证穿越威胁源飞行飞机的生存性达到最大 .

关键词：飞行控制系统管理规划算法启发式算法路径规划 A^*算法

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舱外活动中航天员利用扶手移动的路径规划

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北京航空航天大学学报 2005年第3期31卷 326-330页

作者：杨锋丁立杨春信袁修干北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

航天员在舱外活动中 ,常常需要从一个工作点向另一个工作点移动 .提出了一种用于搜寻两个工作点间最短通路的路径规划的方法 .该方法利用人工智能中的启发式搜索A 算法 ,在用栅格法对三维工作环境进行离散化的基础上 ,采用路径最短原则 ... 详细信息

航天员在舱外活动中 ,常常需要从一个工作点向另一个工作点移动 .提出了一种用于搜寻两个工作点间最短通路的路径规划的方法 .该方法利用人工智能中的启发式搜索A 算法 ,在用栅格法对三维工作环境进行离散化的基础上 ,采用路径最短原则 ,完成了航天员在舱外活动中依靠扶手移动的路径规划 .对一个例子进行了研究 ,并对结果进行了分析 .规划的路径可为航天员舱外活动扶手的安装位置提供参考依据 ,以减少航天员舱外作业的工作时间。

关键词：航天员路径规划舱外活动 A^*算法启发式搜索

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