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基于GSM-QGA的自适应椭圆作用域APF路径规划
1
作者 李晖 刘述娟 +2 位作者 秦慧萍 鞠明媚 杜左强 《计算机系统应用》 2025年第3期248-258,共11页
针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)未充分考虑车辆避碰风险分布差异性和陷入局部极值导致路径规划失败的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法(gradient statistical mutation quantum genetic algorithm,GSM-Q... 针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)未充分考虑车辆避碰风险分布差异性和陷入局部极值导致路径规划失败的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法(gradient statistical mutation quantum genetic algorithm,GSM-QGA)的自适应椭圆作用域人工势场法.在传统斥力场圆形作用域的基础上,通过分析车辆和障碍物的相对运动状态,定义斥力势场动态椭圆作用域计算方法;同时对势场函数影响因素进行分析,引入速度因素分别完成斥力势场函数和引力势场函数的设计;将梯度统计变异量子遗传算法作为改进人工势场局部最优修正策略,当车辆陷入局部极值往复运动时,基于车辆当前位置构建伪全局地图,规划可行路径跳出局部极值范围.仿真实验结果表明,改进算法规划的路径不仅可以有效避免车辆陷入局部极值,减少车辆不必要的避障操作,而且在路径平滑性和路径长度等方面相比于传统APF算法和固定椭圆域APF算法均具有优势,所规划路径长度分别缩短6.37%和9.14%. 展开更多
关键词 路径规划 人工势场法 梯度统计变异量子遗传算法 自适应椭圆作用域
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基于梯度统计变异量子遗传算法的车辆路径规划
2
作者 李晖 秦慧萍 +1 位作者 卢凯 韩子傲 《计算机系统应用》 2023年第12期161-170,共10页
针对传统路径规划算法收敛速度慢、稳定性差、易陷入局部极值的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法的车辆路径规划方法.首先在依据染色体适应度值动态调整旋转角步长的基础上,引入梯度下降思想对量子旋转门调整策略进行改进;根... 针对传统路径规划算法收敛速度慢、稳定性差、易陷入局部极值的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法的车辆路径规划方法.首先在依据染色体适应度值动态调整旋转角步长的基础上,引入梯度下降思想对量子旋转门调整策略进行改进;根据染色体变化趋势的统计特性,设计基于梯度统计的变异算子实现变异操作,提出基于量子位概率密度的自适应变异策略;以路径最短为指标建立车辆路径规划模型,通过仿真实验验证改进算法在车辆路径规划中的有效性,与其他优化算法相比,本文改进算法所规划路径长度更短,搜索稳定性更好,能有效控制算法陷入局部最优. 展开更多
关键词 量子遗传算法 路径规划 梯度下降 自适应变异算子 量子旋转门 变异策略
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