基于电子海图的水面无人艇全局路径规划研究

为解决水面无人艇全局路径规划问题,提出一种基于电子海图的距离寻优Dijkstra算法。该算法使用动态网格模型,克服了传统Dijkstra算法占用内存大的问题,可以减少规划时间,提高规划精度。仿真结果表明,采用的环境模型表示方法以及路径规划算法可以生成安全、合理的航线。     

基于正反馈自适应遗传算法的机器人路径滚动规划*

针对传统遗传算法求解机器人路径规划问题存在的收敛速度较慢的缺陷,将蚂蚁算法、模拟退火算法、滚动规划和遗传算法相结合,提出了一种新颖的基于正反馈自适应遗传算法的滚动规划。仿真实验表明,即使在复杂的未知环境下,利用本算法也可以规划出一条全局优化路径,且能安全避碰。     

煤矿履带式定向钻机路径规划算法

煤矿履带式定向钻机路径规划过程中存在机身体积约束和实际场景下的行驶效率需求,而常用的A*算法搜索速度慢、冗余节点多,且规划路径贴近障碍物、平滑性较差。提出一种以改进A*算法规划全局路径、融合动态窗口法（DWA）规划局部路径的煤矿履带式定向钻机路径规划算法。考虑定向钻机尺寸影响,在传统A*算法中引入安全扩展策略,即在定向钻机和巷道壁、障碍物之间加入安全距离约束,以提高规划路径的安全性;对传统A*算法的启发函数进行自适应权重优化,同时将父节点的影响加入到启发函数中,以提高全局路径搜索效率;利用障碍物检测原理对经上述改进后的A*算法规划路径剔除冗余节点,并使用分段三次Hermite插值进行二次平滑处理,得到全局最优路径。将改进A*算法与DWA融合,进行煤矿井下定向钻机路径规划。利用Matlab对不同工况环境下定向钻机路径规划算法进行仿真对比分析,结果表明：与Dijkstra算法和传统A*算法相比,改进A*算法在保证安全距离的前提下,加快了搜索速度,搜索时间分别平均减少88.5%和63.2%,且在一定程度上缩短了规划路径的长度,路径更加平滑;改进A*算法与DWA融合算法可有效躲避改进A*算法规...     

基于拓扑栅格建模的AGV路径规划算法优化

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。     

一种改进蚁群算法的移动机器人快速路径规划算法研究

以Dijkstra算法求解移动机器人路径规划(mobile robot path planning,MRPP)问题已得到广泛的应用,但在复杂工况下无法保证求解的正确性和全局最优性.而基于蚁群算法的移动机器人路径规划模型,在一定条件下能可靠地获得全局最优解,但存在求解时间过长的问题.因此,提出一种结合Dijkstra算法和蚁群算法模型两者优势求解MRPP问题的融合优化方法,以实现在短时间内获得全局最优解的目标.首先,应用Dijkstra快速算法在机器人工作环境中粗略寻迹得到最短路径次优解,然后,在次优解路径附近进行工作环境的精确划分;最后,利用蚁群算法在次优解附近精确寻迹,使最终的寻迹结果无限逼近最短路径.仿真结果表明,该融合优化方法既克服了经典蚁群算法求解时间过长的缺点,又能无限逼近全局最优解,寻迹时间较蚁群算法可缩短90%以上.     

多方向无人水面艇路径规划算法

针对海洋环境下无人水面艇路径（USV）规划安全性与平滑性问题,提出一种多方向A^*路径规划算法以获得全局最优路径。首先,结合电子海图生成栅格化环境信息,并根据安全航行距离约束建立USV安全区域模型,在传统A^*算法基础上设计一种带安全距离约束的A^*启发函数来保证生成的路径节点的安全;其次,改进传统A^*算法的八方向搜索模式,提出一种多方向搜索模式来调整生成路径中的冗余点与拐点;最后,采用路径平滑算法对路径拐点进行平滑处理以获得满足实际航行要求的连续平滑路径。在仿真实验中,改进A^*算法规划的路径距离为7 043 m,相较于Dijkstra算法、传统A^*四方向搜索算法和传统A^*八方向搜索算法分别降低了9.7%、26.6%和7.9%。仿真结果表明改进后的多方向A^*搜索算法能够有效减小路径距离,更适用于USV路径规划问题。     

融合改进A*算法和Morphin算法的移动机器人动态路径规划

在动态未知环境下对机器人进行路径规划,传统A*算法可能出现碰撞或者路径规划失败问题。为了满足移动机器人全局路径规划最优和实时避障的需求,提出一种改进A*算法与Morphin搜索树算法相结合的动态路径规划方法。首先通过改进A*算法减少路径规划过程中关键节点的选取,在规划出一条全局较优路径的同时对路径平滑处理。然后基于移动机器人传感器采集的局部信息,利用Morphin搜索树算法对全局路径进行动态的局部规划,确保更好的全局路径的基础上,实时避开障碍物行驶到目标点。MATLAB仿真实验结果表明,提出的动态路径规划方法在时间和路径上得到提升,在优化全局路径规划的基础上修正局部路径,实现动态避障提高机器人达到目标点的效率。     

蚁群算法在机器人路径规划中的应用研究

针对传统机器人路径规划方法无法保证寻找全局最优路径的问题,本文提出了一种基于蚁群算法求解机器人路径规划的方法.在此基础上构建了移动机器人路径规划模型,并通过Visual C 6.0进行仿真.结果表明该算法能够在动态和静态环境中迅速找到机器人的最优路径,与基于遗传算法的路径规划方法相比具有较大的优势.     

能力风暴机器人的全局路径规划

基于Messy遗传算法(Messy GA),设计了移动机器人的通用路径规划算法,其中的优化目标包括最短路径、一定的平滑度和最优安全距离.在算法中加入了优化算子及交叉率和变异率的自适应调整,加快了收敛速度.仿真结果验证了所提方法的有效性.根据能力风暴机器人(AS-R)的实际运行要求,修改算法以扩大路径与障碍物之间的间隔度,并提出采用平滑的方法来优化路径.以AS-R为平台进行了轨迹跟踪实验.实验结果表明算法在随机摆放障碍物和实验室环境下可以实现路径规划,并能够最终实现AS-R机器人的全局路径规划.     

多方向无人水面艇路径规划算法

针对海洋环境下无人水面艇路径（USV）规划安全性与平滑性问题，提出一种多方向A^*路径规划算法以获得全局最优路径。首先，结合电子海图生成栅格化环境信息，并根据安全航行距离约束建立USV安全区域模型，在传统A^*算法基础上设计一种带安全距离约束的A^*启发函数来保证生成的路径节点的安全；其次，改进传统A^*算法的八方向搜索模式，提出一种多方向搜索模式来调整生成路径中的冗余点与拐点；最后，采用路径平滑算法对路径拐点进行平滑处理以获得满足实际航行要求的连续平滑路径。在仿真实验中，改进A^*算法规划的路径距离为7 043 m，相较于Dijkstra算法、传统A^*四方向搜索算法和传统A^*八方向搜索算法分别降低了9.7%、26.6%和7.9%。仿真结果表明改进后的多方向A^*搜索算法能够有效减小路径距离，更适用于USV路径规划问题。     

路径测试中基本路径集的自动生成

路径测试是一种重要的白盒测试技术，具有较高的故障覆盖率。基本路径集覆盖了程序中所有语句和分支，该文测试了基本路径集中的路径，在测试资源有限的情况下得到较好的测试效果，并提出了基于图的深度优先搜索的基本路径集的生成方法，该算法采用的生成子路径的方法可以有效地减少路径生成过程中的搜索过程，提高路径生成的效率。 关键词：     

基于PKI交叉认证模型的证书路径优化

在支持交叉认证的混合信任模型的基础上,将路径验证加入到路径构建中,提出一种基于深度优先搜索的前向路径构建的优化算法,以及一种在路径验证时调整策略树及验证顺序的路径验证优化算法。该方案提高了交叉证书路径构建和验证的效率,增加了交叉证书的实用性。     

一种新的改善机器人动态精度的方法

从机器人关节反馈控制系统模型出发,本文提出了一种利用补偿指令轨迹来改善机器人动态精度的方法,并指出了这一方法实施的全过程.利用这一方法对机器人实施控制,不仅可以从根本上克服由于重力负载和杆件离心效应等因素的干扰给控制系统带来的动态精度问题,而且还可消除由于反馈控制系统本身的固有特性所决定的系统的动态跟踪误差.通过在 PUMA560上的数值研究,证明了本文理论方法的正确性.     

基于最优路径存储的游戏寻径算法

研究了应用于游戏中的多个路径搜寻算法, 以及游戏路径搜寻的一些特点, 提出了基于最优路径存储的寻径算法. 主要是通过最优路径矩阵存储部分的最优路径, 减少大量路径的重复计算, 提高游戏中的路径计算效率. 针对游戏场景角色的移动引起路径点通行状态的变化导致当前的最优路径失效, 提出了路径更新算法, 更新最优路径矩阵当中的最优路径. 另外, 针对地图路径点规模增大的情况, 提出了地图路径点分块处理的策略, 然后对每一子块分别使用最优路径矩阵进行路径存储.     

最佳路径的层次编码及查询算法

有效的路径查询处理是地理信息系统、系统及计算机网络等高级应用中的一个关键需求,文研究如交通网络和通信网络等节点发大的网络中的最佳路径查询算法,为了保证最佳路径查询的响应时间,采用定例化最佳路径视图的熏 预先计算和存储最佳路径,文中提出了ＨＥＰＶ（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｅｎｃｏｄｅｄ Ｐａｔｈ Ｖｉｗｅ）结构,证明在ＨＦＥＰＶ上进行路径查询最佳性,同时给出了相庆的最佳路径查询算法。     

一个求解次短和渐次短路径的实用算法

求解第k短路径问题在决策支持系统和咨询系统中具有广泛的用途，本文基于Dijkstra算法，给出了一个求解次短路径和渐次短路径的算法，并且分析了算法的时间复杂度和空间复杂度。     

k(≤3)条渐次最短路径搜索算法的研究及其实现技术

目前针对“k(≤3)条渐次最短路径的问题”国际上尚无一种有效的解决方案,本文基于最短路径算法及背离路径的定义提出了一种递归计算方法,能够有效地解决某些实际问题中k条渐次最短路径的计算。对于算法中的环路问题,文中介绍了相应的方法予以消除。算法的复杂度分析及仿真实验表明本算法具有较好的性能。     

机构轨迹生成理论研究进展

在给出机构轨迹生成问题的描述模型的基础上,论述了该问题的基本内涵和主要研究内容．结合作者的研究成果,分别从分析、综合与创新方法三个方面系统地总结了机构轨迹生成理论的研究进展．(1)阐述了机构轨迹分析的基本要求和分类标准,给出了三类轨迹分析方法及常用轨迹偏差度量函数;(2)概述了机构轨迹直接综合方法和间接综合方法的研究进展,并根据机构轨迹综合方法的几个评价标准对这两种方法进行了分析与比较;(3)提出了基于轨迹生成的机构创新设计方法,并对其中的若干关键单元技术进行了说明．最后,展望了轨迹生成理论今后的研究方向和发展趋势．     

基于最小路径交叉度的域内路由保护方案

已有的路由保护方案面临下面两个问题：（1）默认路径和备份路径包含的公共边数量较高,如ECMP和LFA等;（2）为了计算两条包含公共边数量较少的路径,限制默认路径不能使用最短路径,如红绿树方案等.针对上述两个问题,首先将计算默认路径和备份路径描述为一个整数规划问题,然后提出采用启发式方法求解该问题,接着介绍了转发算法,最后通过仿真实验和真实实验对算法进行了测试.实验结果表明,该算法不仅具有较低的计算复杂度,而且可以降低默认路径和最短路径包含的公共边的数量,提升网络可用性.     

一种基于稀疏矩阵的求路径集的新算法

最短路径dijkstra算法只能适用于一个QoS参数,而对于多个QoS参数的综合考虑,只能采用遗传算法来优化,提出求编码空间路径集的一种新算法,采用稀疏矩阵存储图的邻接关系,随机选取路径。此算法具有存储空间少、时间复杂度小、不需对网络拓扑做任何修改的优点。