基于拓扑栅格建模的AGV路径规划算法优化 被引量：10

1

作者 徐晗 金隼 +1 位作者 罗磊 刘顺 《计算机工程与设计》 北大核心 2022年第1期101-109,共9页

为解决不规则布局的智能制造车间中自动导引车(automated guided vehicle,AGV)的路径规划问题,提出一种实现AGV路径规划的双层环境建模方法,在此基础上对其路径规划算法进行有效改进,改进算法附加考虑路径的平滑度,提出模拟退火的种群... 为解决不规则布局的智能制造车间中自动导引车(automated guided vehicle,AGV)的路径规划问题,提出一种实现AGV路径规划的双层环境建模方法,在此基础上对其路径规划算法进行有效改进,改进算法附加考虑路径的平滑度,提出模拟退火的种群选择方法。通过仿真实验验证,改进后的算法规划出的路径更加平滑,有效避免了传统遗传算法易陷入局部最优的缺陷。仿真实验还验证了改进算法的有效性区间,当障碍物栅格占全环境比小于等于40%时,改进算法比传统遗传算法有效,在此范围内,障碍物占比越高,算法有效性越好。 展开更多

关键词 路径规划 智能制造车间 拓扑栅格建模 遗传算法 模拟退火

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基于栅格法的公交线路优化建模与强化学习 被引量：1

2

作者 夏启元 苏鲍阳 +2 位作者 俸志祥 任展鸿 蒋翠玲 《电子质量》 2024年第3期7-12,共6页

公交线路的布线和优化工作一直是城市规划建设中极为重要的一部分,目前在上海市,这一工作下沉到区级建设和交通委员会实施,但该项工作的落实不仅耗费人力,还往往缺乏科学性,不能满足居民出行需求。针对这一现实问题,将公交线路解构成站... 公交线路的布线和优化工作一直是城市规划建设中极为重要的一部分,目前在上海市,这一工作下沉到区级建设和交通委员会实施,但该项工作的落实不仅耗费人力,还往往缺乏科学性,不能满足居民出行需求。针对这一现实问题,将公交线路解构成站点选址和线路生成两部分。首先,通过栅格法对区域地图和各类数据进行量化建模,使用MATLAB对各类影响公交站点分布的数据进行处理后生成最优公交站点分布;然后,使用Python通过遗传算法生成一组最优化公交路线,并使用强化学习优化算法运行速度,实现了区域内部的公交线路科学性布线优化工作,提高了相关工作的效率。 展开更多

关键词 栅格法建模 强化学习 公交线路优化:遗传算法

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栅格图特征提取下的路径规划建模与应用 被引量：16

3

作者 赵江 王晓博 +3 位作者 郝崇清 刘慧贤 薛文艳 王昭雷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第10期254-260,共7页

在静态环境下的自动导引车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划问题中,由于规划的路径节点过多,导致车辆的运行效率降低,损耗增加。为此,提出了一种新的栅格建模方法来模拟车辆运行环境,利用蚁群算法对新的栅格环境进行路径规划,... 在静态环境下的自动导引车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划问题中,由于规划的路径节点过多,导致车辆的运行效率降低,损耗增加。为此,提出了一种新的栅格建模方法来模拟车辆运行环境,利用蚁群算法对新的栅格环境进行路径规划,对蚁群算法的收敛性进行证明。从栅格图中提取出障碍物的顶点作为新的备选点来规划路径,减少了蚁群算法中要搜索的节点数目。结果表明,新的栅格法建模可以应用于蚁群算法的路径规划中,并提高算法的收敛速度,减少AGV方向变化的次数,在综合性能上优于传统栅格建模方法。 展开更多

关键词 特征提取 路径规划 蚁群算法 栅格法建模

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特征点提取下的AGV栅格法建模与分析 被引量：12

4

作者 赵江 孟晨阳 +4 位作者 王晓博 郝崇清 李冉 刘慧贤 王昭雷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第8期156-167,共12页

栅格法作为一种在移动机器人路径规划中的常用算法,其具有信息量少、结构简单的特点,但传统栅格法通常由于其栅格过多而影响算法的有效性。针对这一问题,提出了一种特征点提取的改进栅格法,该方法利用特征提取的思想将障碍物栅格的顶点... 栅格法作为一种在移动机器人路径规划中的常用算法,其具有信息量少、结构简单的特点,但传统栅格法通常由于其栅格过多而影响算法的有效性。针对这一问题,提出了一种特征点提取的改进栅格法,该方法利用特征提取的思想将障碍物栅格的顶点作为特征点提取出来,在这些特征点间进行路径规划,该方法简化了算法的规划范围。将新的栅格法应用于不同种类的路径规划算法中,并与传统栅格法建模进行比较。结果表明,利用该建模方法解决了人工势场法的局部最优问题,使其规划出的路径更加安全;减少了A^(*)算法搜索栅格的数量,使A^(*)算法搜索更有目的性,进而提高了A^(*)算法搜索的效率;同时使蚁群算法搜索路径时不再逐格进行,减少了转移概率的计算次数,加快了其迭代速度。 展开更多

关键词 特征点提取 路径规划 栅格法建模 A^(*)算法 人工势场法 蚁群算法

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基于四叉树栅格环境的变步长双向A^(*)算法 被引量：11

5

作者 张阳伟 乔越 李成凤 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第10期1960-1966,共7页

针对应用A^(*)算法对静态环境中自动引导车辆(AGV)进行路径搜索时,存在随着环境建模栅格增多、消耗内存大、运行时间过长及规划路径存在曲率半径过小的问题,提出一种基于三阶贝塞尔曲线轨迹优化的四叉树栅格环境建模的变步长双向A^(*)... 针对应用A^(*)算法对静态环境中自动引导车辆(AGV)进行路径搜索时,存在随着环境建模栅格增多、消耗内存大、运行时间过长及规划路径存在曲率半径过小的问题,提出一种基于三阶贝塞尔曲线轨迹优化的四叉树栅格环境建模的变步长双向A^(*)算法。对AGV运动的待搜索空间进行线性四叉树栅格建模,改进的A^(*)算法对已建模的栅格环境进行路径搜索,从栅格图中以变步长的方式提取下一次A^(*)算法的路径判断节点,减少A^(*)算法搜索节点数,对规划的路径使用贝塞尔曲线进行约束,以解决搜索素路径中存在的折线多、路径转角大的问题。实验结果表明,线性栅格建模法结合改进A^(*)算法的路径规划中,内存开销及算法的搜索时间均减小,规划路径满足贝塞尔曲率约束,优化后的路径更加平滑,更适合AGV运行。 展开更多

关键词 路径规划 三阶贝塞尔曲线 变步长双向A^(*)算法 四叉树栅格建模

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基于线性规划下的机器人最优避障路径模型

6

作者 王梦甜 张巍 陈晓友 《建模与仿真》 2022年第4期1083-1095,共13页

近年来随着科技的快速发展,机器人技术被广泛地应用于家庭服务、工业指导、军事作业等多个领域。本文运用栅格建模以及线性规划模型,建立了机器人从区域中一点到达另一点的避障最短路径和最短时间路径的数学模型。其中最短路径模型给出... 近年来随着科技的快速发展,机器人技术被广泛地应用于家庭服务、工业指导、军事作业等多个领域。本文运用栅格建模以及线性规划模型,建立了机器人从区域中一点到达另一点的避障最短路径和最短时间路径的数学模型。其中最短路径模型给出了机器人行走的原则,为机器人可能路径的选择提供了依据,同时讨论了行走路径中机器人直线段长度和弧线段长度的计算方法,以及直线与圆弧切点坐标的计算方法,为后续问题的解决提供了很好的工具;最短时间模型以行走时间最短为目标,找出了最合适的转弯圆心和半径,然后通过建立线性规划模型求得了最优解。 展开更多

关键词 线性规划 栅格建模 旅行商(TSP)问题 MATLAB

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基于动态矩阵的未知环境地图构建与路径规划 被引量：1

7

作者 张志远 陈海进 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期563-570,共8页

目前主流的SLAM地图构建方法在环境建模中一般要借助人机交互平台,人工成本高,独立性较差。提出基于动态矩阵的未知环境地图构建算法,可以在完全未知的陌生环境中,基于二维空间栅格地图建模并利用A^(*)算法进行回溯,独立实现地图信息的... 目前主流的SLAM地图构建方法在环境建模中一般要借助人机交互平台,人工成本高,独立性较差。提出基于动态矩阵的未知环境地图构建算法,可以在完全未知的陌生环境中,基于二维空间栅格地图建模并利用A^(*)算法进行回溯,独立实现地图信息的全覆盖采集。针对传统的局部覆盖路径规划算法存在重复率高、运行效率低的问题,进行了改进设计,一旦检测到封闭区域则优先处理,并采用沿边循迹和牛耕式运动相结合的方法进行子区域路径规划。算法使用Matlab进行仿真设计,通过Webots机器人仿真平台进行了验证,仿真结果表明,改进算法与传统的局部覆盖算法相比,在子区域划分数目、回溯路径总长和路径重复率等指标上有明显提高。 展开更多

关键词 栅格地图建模 路径规划 动态矩阵 A^(*)算法 沿边循迹

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基于栅格法与改进A^(*)算法的掘进机截割轨迹规划 被引量：6

8

作者 沈显庆 王贺 +2 位作者 马志鹏 杨莹 张恒 《黑龙江科技大学学报》 2021年第5期642-647,共6页

针对传统A^(*)算法在有夹矸巷道断面内所规划截割轨迹覆盖率较低的问题,采用最大类间方差法处理巷道断面图像,根据煤岩分布特征进行栅格法建模,通过改进的A^(*)算法规划截割轨迹,对比改进A^(*)算法与传统A^(*)算法各自实现的断面截割覆... 针对传统A^(*)算法在有夹矸巷道断面内所规划截割轨迹覆盖率较低的问题,采用最大类间方差法处理巷道断面图像,根据煤岩分布特征进行栅格法建模,通过改进的A^(*)算法规划截割轨迹,对比改进A^(*)算法与传统A^(*)算法各自实现的断面截割覆盖率。结果表明,改进A^(*)算法所规划的截割轨迹将截割覆盖率提高了1.8372%,可有效提高掘进机的工作效率和巷道断面截割成型效果。 展开更多

关键词 掘进机 截割轨迹 OSTU算法 栅格法建模 改进A^(*)算法

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基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法 被引量：11

9

作者 柳强 王成恩 +1 位作者 任涛 白晓兰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期940-943,955,共5页

针对航空发动机的内机匣表面为近似柱面的特点,建立了布管模型坐标系,将三维布管问题简化为二维问题,以栅格法和粒子群算法为基础,提出了基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法.该方法采用栅格法对环境进行建模,设计了一种基于栅格的... 针对航空发动机的内机匣表面为近似柱面的特点,建立了布管模型坐标系,将三维布管问题简化为二维问题,以栅格法和粒子群算法为基础,提出了基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法.该方法采用栅格法对环境进行建模,设计了一种基于栅格的定长度粒子编码机制以解决变长度编码的不足,建立了路径寻优的目标函数,应用粒子群算法在环境模型中搜索最优粒子.最后给出了仿真结果与UG视图,证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 航空发动机 栅格建模 定长度编码 管路布局 粒子群算法

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增强D* Lite在自主移动机器人安全路径规划中应用 被引量：3

10

作者 张浩 孙新柱 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期89-92,共4页

为了提高未知环境中自主机器人行走的安全性和路径规划最优性,提出了增强D*Lite算法,该算法以栅格法环境建模为基础,引入障碍物尖角和结合点检测,并针对复杂障碍物的可优化路径给出路径优化方法。仿真实验结果表明,该方法可以实现移动... 为了提高未知环境中自主机器人行走的安全性和路径规划最优性,提出了增强D*Lite算法,该算法以栅格法环境建模为基础,引入障碍物尖角和结合点检测,并针对复杂障碍物的可优化路径给出路径优化方法。仿真实验结果表明,该方法可以实现移动机器人安全路径的规划和优化。 展开更多

关键词 自主移动机器人 栅格建模 安全路径 路径优化

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一种机器人路径规划的蚁群算法 被引量：29

11

作者 陈雄 袁杨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期952-955,共4页

提出一种机器人路径规划的蚁群算法,该算法引入信息素限定和自适应信息素挥发系数的方法解决蚁群算法应用中的停滞现象和搜索能力的问题。算法仿真研究中发现了算法的收敛速度和环境地图建模的方式有密切关系,提出栅格地图模型的坐标变... 提出一种机器人路径规划的蚁群算法,该算法引入信息素限定和自适应信息素挥发系数的方法解决蚁群算法应用中的停滞现象和搜索能力的问题。算法仿真研究中发现了算法的收敛速度和环境地图建模的方式有密切关系,提出栅格地图模型的坐标变换法,提高了算法的运行效率。比较仿真实验结果证实了本算法的有效性和快速性。 展开更多

关键词 蚁群算法 路径规划 栅格地图建模

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基于改进A^(*)算法的室内路径规划算法 被引量：3

12

作者 裴翦 李艳萍 +1 位作者 雷雨 李帅 《信息技术与信息化》 2021年第5期51-54,共4页

针对传统A^(*) 算法存在的不足,尝试根据以下四个步骤生成一种改进型的A^(*)算法:(1)无视化贪婪拓展;(2)局部四叉树栅格建模;(3)自适应性路径修正;(4)路径整合;利用Matlab对传统A^(*)算法、改进A^(*)算法进行对比仿真实验。实验结果中,... 针对传统A^(*) 算法存在的不足,尝试根据以下四个步骤生成一种改进型的A^(*)算法:(1)无视化贪婪拓展;(2)局部四叉树栅格建模;(3)自适应性路径修正;(4)路径整合;利用Matlab对传统A^(*)算法、改进A^(*)算法进行对比仿真实验。实验结果中,在运行环境完全相同的情况下,同一个地图环境中,传统的A^(*)算法经历栅格数为153,运行时间为4.204 s,改进的A^(*)算法经历栅格数为31,运行时间为2.455 s。比较后,改进A^(*)算法较传统A^(*)算法在运行时间上减少为原来的58.40%,经历栅格数为传统的20.26%。实验结果表明,改进后的A^(*)算法比较于传统的A^(*)算法在计算量、耗时上均有不同程度的减少。 展开更多

关键词 A^(*)算法 无视化贪婪拓展 局部四叉树栅格建模 自适应性路径修正

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逃离传统势场法局部稳定点策略

13

作者 耿双乐 罗顺心 《计算机与数字工程》 2019年第4期823-827,862,共6页

针对传统人工势场法在复杂环境下容易陷入局部最优的状态,论文提出一种时间周期距离检测方法,检测传统势场是否陷入局部稳定点。并结合传统势场方法,提出建立一种局部稳定区域栅格地图的方式,通过栅格地图下运用启发式搜索算法搜寻路径... 针对传统人工势场法在复杂环境下容易陷入局部最优的状态,论文提出一种时间周期距离检测方法,检测传统势场是否陷入局部稳定点。并结合传统势场方法,提出建立一种局部稳定区域栅格地图的方式,通过栅格地图下运用启发式搜索算法搜寻路径,最终可使得移动机器人逃离局部稳定区域。论文提出一种新型的混合算法规划方式,在整体路径规划上采取传统势场势场方法,局部稳定区域,通过周期距离检测方法结合栅格建模启发式搜索逃离稳定点。 展开更多

关键词 路径规划 周期检测 混合规划 栅格建模

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基于改进蚁群算法的放牧路径优化研究 被引量：2

14

作者 刘建国 谷晓燕 +1 位作者 陈亮 陈梦彤 《计算机仿真》 北大核心 2023年第7期305-310,401,共7页

为了解决我国部分牧场放牧路径规划粗放和长期过度放牧的问题,首先将放牧路径规划抽象成二维栅格路径规划,对牧场进行栅格化建模,针对牧场条件多变的特点对牧场进行精细化模拟;然后根据放牧场景,设计随迭代时间改变的信息素浓度更新机制... 为了解决我国部分牧场放牧路径规划粗放和长期过度放牧的问题,首先将放牧路径规划抽象成二维栅格路径规划,对牧场进行栅格化建模,针对牧场条件多变的特点对牧场进行精细化模拟;然后根据放牧场景,设计随迭代时间改变的信息素浓度更新机制,改进蚁群算法实现放牧路径随牧场条件变化的及时优化,解决持续放牧的盲目性。通过仿真表明,栅格化建模提高了放牧路径规划的精益性,改进的蚁群算法加快了收敛速度,提出的放牧路径优化方法应对放牧条件多变的情况具有优势,提高了放牧路径规划的合理性,提升了牧场管理的科学化水平。 展开更多

关键词 栅格化建模 改进蚁群算法 信息素 放牧路径优化

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