移动机器人动态路径规划方法的研究与实现

针对在未知动态障碍物存在且目标点移动的环境下,采用人工势场法规划路径时斥力影响半径往往大于障碍物的半径从而导致动态障碍物与机器人发生碰撞的问题,提出非完全等待策略与Morphine算法相结合的改进人工势场法动态路径规划策略。当动态障碍物与机器人发生侧面碰撞时采用非完全等待策略;当动态障碍物与机器人发生迎面碰撞时采用Morphine算法局部规划路径;同时引入滚动窗口理论提高躲避动态障碍物的精确度。通过仿真实验,与传统人工势场作对比,提出的改进算法在发生侧面碰撞时要缩短12步,在发生迎面碰撞时要缩短6步,由此可得提出改进算法在路径平滑性和规划步数方面效果更优。     

基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法

针对RFID系统中最常见的防碰撞问题,提出了一种基于二进制搜索的防碰撞算法.算法能动态调整指令发送长度和发送值,并在发生碰撞时,首先通过碰撞位中"1"的个数来识别标签.该算法能有效解决RFID系统中多目标识别的防碰撞问题.     

基于后退式索引的二进制树形搜索反碰撞算法及其实现

标签冲突是射频识别(RFID)技术的常见问题。解决此问题的反碰撞算法有ALOHA算法,二进制树形算法。这些算法同时对大量标签操作时,效率较低。该算法分析碰撞时的特点,提出:①碰撞发生时,根据碰撞的最高位,跳跃式向前搜索;②无碰撞时,采取后退策略。能够快速地识别所有标签。最终:识别N个标签,阅读器共需要问询2N-1次,平均问询次数2次。并用数学归纳法给予证明。最后,根据线索树的遍历思想给出软件实现。     

改进型位锁定物联网标签防碰撞算法研究

为进一步提高物联网标签识别防碰撞性能,通过对二进制树防碰撞算法及其改进算法的研究和分析,提出一种改进型位锁定物联网标签防碰撞算法。该算法通过在位锁定防碰撞处理前,将所有待识别标签按比特位之和进行奇偶分组,以减小标签碰撞的发生,并提高一次识别2个标签的能力。仿真实验表明:改进后算法的标签识别性能优于原算法,特别是在标签较集中时,这种算法具有更明显的优势。     

隧道人员定位系统中RFID防碰撞算法的研究

为防止隧道人员定位系统中多个射频标签同时向阅读器发送识别信息时产生的碰撞问题,在二进制搜索算法的基础上进行改进。改进算法采取后退策略,减少了碰撞发生次数;去除寻呼过程中的信息冗余位,缩短了数据传输的时间。通过对改进二进制树防碰撞算法搜索次数以及传输时延的分析表明,碰撞概率较二进制搜索算法及动态二进制算法大大降低,传输时延也减小,可以有效解决多目标识别的防碰撞问题。     

融合帧间差分与碰撞算法的快速跟踪预测算法

传统的运动目标跟踪预测算法难以保证机器人对高速运动目标的快速捕捉和提前预测,尤其是运动目标在滑行过程中发生碰撞改变了原有的运动方向,针对这一问题提出了基于帧间差分与碰撞算法相结合的运动目标跟踪预测算法.通过帧间差分法快速识别出平面内运动物体的具体位置和运动速度,根据其运动速度方向判别运动目标是否发生碰撞.当运动目标在运动过程中发生碰撞,采用LS-DYNA显示动力分析软件建立碰撞仿真模型,并用MATLAB拟合仿真数据得到碰撞算法,结合碰撞算法对运动目标的运动轨迹进行预测.结果表明以帧间差分和碰撞算法相结合的运动目标检测跟踪算法对于在平面内运动目标的跟踪预测方面速度更快,完全能够满足机器人对算法快速性的要求.     

一种改进的二进制防碰撞算法

主要针对RFID系统中标签的碰撞问题,在返回式二进制防碰撞算法的基础上提出一种改进算法。该改进算法规定当标签发生碰撞时,将被识别标签UID从最高碰撞位开始的k bit UID值,通过计算重新生成2kbit数据返回给阅读器。该数据包含了原标签的k bit UID的值的信息,使得碰撞后阅读器依然能正确识别出该值,减少了命令搜索次数。最后通过仿真与其它改进的二进制树算法做了对比,证明该算法在阅读器寻呼命令和搜寻时间上的高效性。     

一种优化帧长及分组的动态帧时隙防碰撞算法

在改进防碰撞算法的研究中,针对现有RFID系统中易发生碰撞与标签数过大时识别效率低等现象,通过对现有防碰撞算法进行分析,提出了一种优化帧长及分组的动态帧时隙防碰撞算法;通过预先估算系统的标签数并将其分类处理,当标签数小时,通过引入查询命令时间T完善帧长的调整机制并采用自适应选择模式;当标签数大时,根据标签位数进行二进制分组模式;从而达到简化硬件电路、提高算法的准确率的目的.实验结果表明,算法具有稳定性高、冲突率低等优势,具有一定的实用价值.     

RFID系统中一种改进的防冲撞算法

提出了一个在RFID系统中改进的防冲突算法,该算法基于Aloha算法并结合了二叉树算法。当有大量标签同时需要识别时,首先通过对标签上一轮的碰撞情况来估计待识别的标签数,然后对标签进行分类或改变帧的大小来降低标签发生碰撞的概率,从而提高识别的效率。     

基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法

在射频识别系统中,标签用于传递信息,在阅读器有效作用范围内,多个标签同时响应从而发生碰撞的情况不可避免,标签发生碰撞会降低系统的识别效率。为了提高系统的标签识别效率,本文在已有防碰撞算法的基础上提出一种基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法。该算法首先根据待识别标签数目划分相应时隙帧长,然后在发生碰撞的时隙内利用多周期防碰撞搜索算法识别标签,能够有效降低碰撞发生概率,提高标签识别效率。该算法可应用到数量庞大的标签识别系统中,对这类系统具有一定优势。理论分析与实验结果表明：该算法能够有效减少算法时隙数,提高系统的标签识别效率。     

确定任意简单多边形平移时碰撞部位的扫描算法

设Ｐ和Ｑ为平面内任意两个互不相交的简单多边形,若Ｐ沿方向ｄ平移时与Ｑ碰撞,采用平面扫描法,通过提取多边形的单调链,给出了求其碰撞部位的算法,最坏情况下,算法的时间复杂性为Ｏ（ｍ＋ｎ）ｌｏｇ（ｍ＋ｎ）,其中ｎ和ｍ分别为多边形Ｐ与Ｑ的边数,与现有的算法相比,降低了时间复杂性。     

平面上简单多边形平移时确定碰撞部位的最优算法

本文提出一种时间复杂性为O(m+n)的算法,在一个多边形的凸包不和另一个多边形相交的条件下,该算法可确定二个多边形是否相撞,在相撞时可确定全部碰撞部位.本文还证明了确定碰撞部位问题算法的时间复杂性的下界为O(m+n),因而本文提出的算法是最佳的.     

确定简单多边形旋转时碰撞部位的扫描算法

给定平面内任意两个互不相交的简单多边形Ｐ是Ｑ。若Ｐ在平面内绕０点旋转时与ＡＱ碰撞,讨论其碰撞部位的判定问题,通过分析多边形关于０点的单调边,在平面扫描算法的榧耻提出了曲线扫描法,给这一总理２的Ｏ（（ｍ＋ｎ）ｌｏｇ（ｍ＋ｎ））算法,与现有的算法相比,降低了时间复杂性,这一方法在计算几何和计算机图形学等领域具有一定的理论和实吓价值。     

确定凸多边形平移时最初碰撞部位的最优算法

本文提出在图形学,机器人学,VLSI设计与CAD/CAM等众多领域中具有广泛应用的下述基本问题:设P与Q为平面内分别具有m与n个顶点的凸多边形,若P沿给定方向d移动将与Q相碰撞,如何根据P与Q的顶点坐标事先确定P与Q相碰撞时两者上的最初碰撞的顶点和边.利用折半搜索技术,本文给出了求解此基本问题的时间复杂度为O(logm+logn)的算法并证明这一算法在时间上是最优的.     

一类扩展的Steiner树优化问题及其应用

本文提出了一个计算机网络通信和分布式系统中的一类扩展的Ｓｔｅｉｎｅｒ树问题．对此问题设计了两个求其最优解的算法．这两个算法的时间复杂性分别是Ｏ（３（ｋ－１）·ｎ＋２（ｋ－１）·ｎ２）和Ｏ（２（ｎ－ｋ）·ｎ２）．其中，ｋ是一棵Ｓｔｅｉｎｅｒ树需支撑的给定顶点的个数．     

多边形的简单性、方向及内外点的判别算法

本文用三维空间来解决二维平面问题，从而得出一个简单的点与有向线段之间关系的判别式，并在此基础上根据凸凹点的性质及有向多边形的性质提出了不用解任何方程组也不用于计算三角函数的判定平面多边形的简单性，方向及内外点的简单，强健而高效的算法。     

确定两个任意简单多边形交、并、差的算法

提出了把多边形的边分为奇偶边的新思想，根据输入多边形A，B之间边的拓扑关系，划分A，B边为内边、外边、重叠边3种，揭示A，B与它们的交、并、差之间边的本质联系，进而描述了确定任意两个简单多边形交、并、差算法．算法的时间复杂度为O((n m k)log(n m k))，其中n，m分别是A，B的顶点数，k是两多边形的交点数．算法建立在数学理论基础之上，很好地处理了布尔运算的奇异情形，比如重叠边，边与边相交于边的顶点等情形．本算法易于编程实现。     

任意两多边形相交点最大可能数目的计算法

本文提出计算任意两多边形相交点最大可能数目的算法，文中导出并通过实例证明，如果已知两多边形Ｐ和Ｑ分别有ｐ和ｑ个顶点，那末就能够确定它们之间最大可能的交点数目，这样使我们能有效地分析某些领域求解问题算法的复杂性以及解其它有关问题。     

Efficient geometric algorithms on the EREW PRAM

We present a technique that can be used to obtain efficient parallel geometric algorithms in the EREW PRAM computational model. This technique enables us to solve optimally a number of geometric problems in O(log n) time using O(n/log n) EREW PRAM processors, where n is the input size of a problem. These problems include: computing the convex hull of a set of points in the plane that are given sorted, computing the convex hull of a simple polygon, computing the common intersection of half-planes whose slopes are given sorted, finding the kernel of a simple polygon, triangulating a set of points in the plane that are given sorted, triangulating monotone polygons and star-shaped polygons, and computing the all dominating neighbors of a sequence of values. PRAM algorithms for these problems were previously known to be optimal (i.e., in O(log n) time and using O(n/log n) processors) only on the CREW PRAM, which is a stronger model than the EREW PRAM     

Minimizing Makespan in Batch Machine Scheduling

We study the scheduling of a set of n jobs, each characterized by a release (arrival) time and a processing time, for a batch processing machine capable of running at most B jobs at a time. We obtain an O(n log n)-time algorithm when B is unbounded. When there are only m distinct release times and the inputs are integers, we obtain an O(n(BR_max)^m-1(2/m)^m-3)-time algorithm where R_max is the difference between the maximum and minimum release times. When there are k distinct processing times and m release times, we obtain an O(n log m + k^k+2 B^k+1 m² log m)-time algorithm. We obtain even better algorithms for m=2 and for k=1. These algorithms improve most of the corresponding previous algorithms for the respective special cases and lead to improved approximation schemes for the general problem.