检索结果-内蒙古大学图书馆

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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空地异构无人系统侦察任务规划方法

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系统仿真学报 2024年第2期36卷 497-510页

作者：张国辉张雅楠高昂许奥宇陆军装甲兵学院信息通信系北京100072 国防大学联合作战学院北京100091 93176部队辽宁大连116000

相对空中同构无人系统,空地异构无人系统的运动能力、资源载荷、作战场景等异构性质会导致约束条件增多,使求解模型计算量显著增加,协同作战任务的建模和大规模问题的高效求解是需要解决的关键问题。以无人系统完成任务的时间、路径代... 详细信息

相对空中同构无人系统,空地异构无人系统的运动能力、资源载荷、作战场景等异构性质会导致约束条件增多,使求解模型计算量显著增加,协同作战任务的建模和大规模问题的高效求解是需要解决的关键问题。以无人系统完成任务的时间、路径代价、侦察收益为目标函数,同时考虑无人平台续航能力等约束条件,合理构建了空地异构无人系统侦察任务的多目标规划模型;针对具有多威胁区的城市作战环境,考虑无人平台任务路径的安全性和时效性,分别提出了无人机和无人车改进A^(*)算法路径规划策略。针对蛇优化算法(snake optimizer,SO)优化效果不稳定、容易陷入局部最优解的问题,结合粒子群算法和遗传算法提出了改进蛇优化算法(improved snake optimizer,IMSO);通过Python语言进行了仿真验证和与现有算法的对比分析,验证了模型的可行性和算法的优越性。不同算法在由小到大的3种任务载荷设置下独求解10次,IMSO的平均目标函数值分别为SO的100.11%、108.99%和110.01%,可以看出IMSO能多次跳出局部最优,算法的稳定性、最终适应度值均好于SO,在较大规模问题的求解上更具有优越性。

关键词：无人作战空地异构任务规划蛇优化算法 A^(*)算法

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基于八叉树势场的鼻内镜虚拟导航路径规划

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系统仿真学报 2023年第9期35卷 2054-2063页

作者：李文静骆岩林王玉辉朱丽北京师范大学人工智能学院北京100875 北京大学第三医院北京100191

虚拟导航可从多角度直观展示人体组织内部结构,其中导航路径规划算法是影响导航效果的关键,传统中心路径提取算法能保证导航过程视野开阔,但在复杂鼻-颅底体模型上时间效率不够高。为此提出基于八叉树势场的快速导航路径规划算法。通过... 详细信息

虚拟导航可从多角度直观展示人体组织内部结构,其中导航路径规划算法是影响导航效果的关键,传统中心路径提取算法能保证导航过程视野开阔,但在复杂鼻-颅底体模型上时间效率不够高。为此提出基于八叉树势场的快速导航路径规划算法。通过八叉树对障碍物外部空间进行建模,计算所有八叉树节点所在位置的势,构建八叉树势场;根据八叉树中正方体的邻接关系,以势场路径积分为边的权重,构建八叉树邻接图;基于A^(*)算法得到邻接图中总权重较小的导航路径。在真实患者影像数据上测试算法性能和效果,实验结果表明,本文算法的时间效率高于传统算法和基于八叉树加速的距离变换法。基于规划的导航路径,通过体绘制实现虚拟导航过程的动态可视化,可为用户提供良好的鼻-颅底观察效果,为鼻-颅底外科手术术前规划提供帮助。

关键词：导航路径规划八叉树人工势能场 A^(*)算法体绘制

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邮轮火灾动态蔓延情况下的最优疏散路径规划

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中国安全科学学报 2023年第1期33卷 183-190页

作者：张华军刘洋朱震宇陈泊宇闫密罗欣武汉理工大学自动化学院湖北武汉430070

为解决邮轮火灾应急疏散过程中,由于邮轮内部结构复杂、通道狭窄、人流量大导致人员难以短时间安全疏散的问题,应用基于火灾蔓延预测数据的A^(*)算法求解邮轮火灾的人员疏散路径。首先,根据SAFEGUARD项目中的邮轮数据建立二维网络拓扑结... 详细信息

为解决邮轮火灾应急疏散过程中,由于邮轮内部结构复杂、通道狭窄、人流量大导致人员难以短时间安全疏散的问题,应用基于火灾蔓延预测数据的A^(*)算法求解邮轮火灾的人员疏散路径。首先,根据SAFEGUARD项目中的邮轮数据建立二维网络拓扑结构,定义网络中节点的CO体积分数、烟雾可见度和温度3类指标的阈值,并基于火灾发生的地点和程度,模拟火灾动态蔓延的情况,实时判定疏散网络中各个节点的危险状况;然后,结合火灾蔓延的实时数据改进A^(*)算法,并求解人员的最优疏散路径;最后,使用同一邮轮作为模拟人员疏散的场景,模拟邮轮火灾动态蔓延情况下的人员疏散过程,分析人员疏散路径的可行性。结果表明:改进后的A^(*)算法所求路径能成功绕开网络中受火灾影响较大的危险节点,同时疏散规模为700人的时间比使用基本A^(*)算法所求的疏散时间缩短50%。

关键词：邮轮火灾应急疏散路径规划火灾蔓延 A^(*)算法

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无人靶车在不同车速下的路径规划方法

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电子测量与仪器学报 2023年第2期37卷 39-47页

作者：谢高杨房立清苏续军李亚男陆军工程大学石家庄校区火炮工程系石家庄050003

无人靶车是各类精确制导武器在实验和测试阶段的打击目标,为测试制导武器对不同速度车辆的打击能力,无人靶车应具有在不同车速下完成路径选择和路径规划的能力。针对这一问题,提出一种可以适用于不同车速条件的无人靶车路径规划算法。... 详细信息

无人靶车是各类精确制导武器在实验和测试阶段的打击目标,为测试制导武器对不同速度车辆的打击能力,无人靶车应具有在不同车速下完成路径选择和路径规划的能力。针对这一问题,提出一种可以适用于不同车速条件的无人靶车路径规划算法。该算法在传统A^(*)搜索算法的基础上进行了改进,将航向角约束与圆弧形搜索方法相结合,同时将车辆的速度特性与搜索步长建立对应关系,得到一种更符合车辆行驶规律的A^(*)搜索算法。为验证该算法优化的有效性,使用MATLAB进行仿真验证,结果表明,本文改进的A^(*)算法,能够解决不同速度(30、45、60 km/h)要求下的路径规划问题,并在某地区遥感地图上进行了验证,最后证明能够为无人靶车不同车速下的路径规划问题提供一种新的解决方案。

关键词：无人靶车路径规划 A^(*)算法扇形搜索速度差异

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改进A^(*)与DWA的室内服务机器人路径规划研究

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计算机工程与应用 2024年第15期60卷 327-335页

作者：姜佩贺王敬桑忠启林立峰烟台大学物理与电子信息学院山东烟台264005 北京大学电子学院北京100871

鉴于全局规划无法规避动态障碍以及局部规划可能陷入局部最优的缺陷,提出一种基于服务机器人的改进A^(*)与DWA(dynamic window approach)融合的路径规划算法。针对传统A^(*)算法搜索速度较慢的缺陷,优化了评估函数;根据差速机器人运动模... 详细信息

鉴于全局规划无法规避动态障碍以及局部规划可能陷入局部最优的缺陷,提出一种基于服务机器人的改进A^(*)与DWA(dynamic window approach)融合的路径规划算法。针对传统A^(*)算法搜索速度较慢的缺陷,优化了评估函数;根据差速机器人运动模型,对搜索邻域进行了优化;针对传统A^(*)算法路径折线线段多等缺陷,引入新的避障策略,对路径进行折线优化以及曲线平滑;针对全局与局部规划的缺陷,融合改进A^(*)算法与DWa^*算法,根据全局路径关键节点分段应用动态规划算法,确保机器人能够实时避障。仿真实验证明,改进A^(*)算法的性能更好,其中关键节点减少了75%,转折次数减少了80%,路径长度减少了5.9%,搜索时间减少了46%。融合算法相较于单一的静态算法,能够通过随机障碍物,顺利到达终点。

关键词：服务机器人路径规划 A^(*)算法 DWa^*算法算法融合

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融合改进A^(*)蚁群和滚动窗口法的平滑路径规划

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计算机科学与探索 2021年第10期15卷 1969-1979页

作者：殷绍伟彭力戴菲菲物联网技术应用教育部工程研究中心(江南大学物联网工程学院) 江苏无锡214122 台州市产品质量安全检测研究院浙江台州318000

针对蚁群算法应用于移动机器人路径规划时,出现的死锁、收敛慢、易陷入局部最优以及路径不平滑的问题,提出了一种融合改进A^(*)蚁群算法与滚动窗口法的平滑路径规划方法。首先,用改进的A^(*)算法初始化蚁群信息素,解决前期蚁群效率低的... 详细信息

针对蚁群算法应用于移动机器人路径规划时,出现的死锁、收敛慢、易陷入局部最优以及路径不平滑的问题,提出了一种融合改进A^(*)蚁群算法与滚动窗口法的平滑路径规划方法。首先,用改进的A^(*)算法初始化蚁群信息素,解决前期蚁群效率低的问题。然后,改进状态转移概率函数,在函数中考虑可行路径“活跃度”以及终点位置,避免死锁现象。同时,基于不平等原则机制更新蚁群的信息素,避免陷入局部最优路径,加快算法的收敛速度。其次,融合滚动窗口法,在全局路径规划的基础上,结合动态避障策略进行局部实时路径规划。最后,使用贝塞尔曲线对所规划出的路径进行平滑度处理,使平滑后的路径更加接近实际运动路径。为确保算法表现出最好的性能,利用带精英策略的遗传算法对该算法中的参数进行自主优化选择。三组实验结果表明,无论是简单还是复杂的静态或动态障碍物存在的环境中,该算法均有不错的效果。

关键词：路径规划蚁群算法(ACO) A^(*)算法滚动窗口法遗传算法(GA) 贝塞尔曲线动态避障

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基于障碍物尺度的封闭狭长空间路径规划研究

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矿业安全与环保 2023年第3期50卷 62-67页

作者：薛光辉刘爽李圆马闯韩司聪侯鹏中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室北京100083

栅格法广泛应用于移动机器人环境建模和路径规划中。为了解决在狭长空间如煤矿巷道环境中,障碍物、机器人和空间尺寸失调,以机器人中心点到自身轮廓最远距离的2倍为栅格尺寸建模容易导致路径规划失败的问题,采用以影响机器人通行的障碍... 详细信息

栅格法广泛应用于移动机器人环境建模和路径规划中。为了解决在狭长空间如煤矿巷道环境中,障碍物、机器人和空间尺寸失调,以机器人中心点到自身轮廓最远距离的2倍为栅格尺寸建模容易导致路径规划失败的问题,采用以影响机器人通行的障碍物大小为基准设定栅格尺寸、机器人尺寸在地图上占据多个栅格的狭长空间地图建模方法,利用障碍物碰撞检测函数对传统A^(*)算法进行改进,仿真研究了改进算法在狭长空间中的全局路径规划的有效性,开展了实际环境下的路径规划实验。研究结果表明,采用提出的栅格建模方法和改进A^(*)算法可得到一条起始点到终点的无碰撞路线,可完成狭长空间的复杂环境路径规划。

关键词： A^(*)算法栅格法路径规划封闭狭长空间障碍物检测

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基于A^(*)与动态窗口法的物料传输平台路径规划研究

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智能科学与技术学报 2023年第4期5卷 515-524页

作者：唐炜谭啸孙宇严家鹏严光锐江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212100

传统的物料传输设备存在工作方式单一、传输路径柔性调整困难等问题,智能化物料传输系统已逐渐成为物流传输领域的研究热点之一。面向模块化物料传输平台,提出了一种基于A^(*)与动态窗口法的路径规划算法,以期通过柔性调整物料传输路径... 详细信息

传统的物料传输设备存在工作方式单一、传输路径柔性调整困难等问题,智能化物料传输系统已逐渐成为物流传输领域的研究热点之一。面向模块化物料传输平台,提出了一种基于A^(*)与动态窗口法的路径规划算法,以期通过柔性调整物料传输路径提高传输过程中的避障能力。在全局路径规划中通过改进A^(*)权值函数,融合Bezier曲线与矩阵干涉理论,实现了传输路径的平滑与静态避障;通过引入动态窗口法并提取全局路径关键点作为过渡点对传输目标进行局部路径指引,在避免路径陷入局部最优的同时,实现了传输目标的动态避障。研究结果表明,基于A^(*)与动态窗口法的路径规划算法使全局路径总长度、总转角分别降低了4.6%、42.3%,同时在局部规划中能有效地避开动态障碍物,验证了该路径规划算法的合理性。

关键词：路径规划 A^(*)算法动态窗口法 Bezier曲线物料传输

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气象不确定下的船舶避台路径优化

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大连海事大学学报 2021年第2期47卷 56-62,70页

作者：王军朱芍颐王冠卓王美蓉大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

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... 详细信息

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.

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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