基于GIS的车载导航系统最短路径算法研究

介绍了基于GIS道路信息的数据结构,并对动态路径规划下A＊的最短路径算法进行了研究。     

基于SPFA算法的公交线路优化模型

综合考虑换乘次数、乘车费用和乘车时间三方面因素,建立公交线路的组合优化模璎.从图论的角度将问题转化为在赋权有向图中寻求最短路径,通过改进的SPFA算法求解模型.改进算法用数组储存站点的信息,队列储存待优化点,然后采用动态优化逼近的方法进行搜索,时间复杂度为,运行时间短,稳定性好,并可以得到全部的最优路线.     

基于动态时间窗的泊车系统路径规划研究

针对智能立体停车库中自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)存取车路径规划问题,采用分时利用策略,将Dijkstra算法和时间窗法有效结合,提出了一种基于动态时间窗的泊车系统路径规划方法。首先,通过引入优先级策略为接收任务的AGV设定优先级;其次,采用Dijkstra算法,按照任务优先级高低次序,依次为接受任务的AGV规划出最短可行路径;最后,在已知AGV可行路径基础上,通过对可行路径各路段的时间窗进行初始化、实时更新以及实时排布处理,实现多AGV的无冲突路径规划。为验证所提方法的可行性和有效性,以4台AGV同时工作的智能立体停车库为实例进行仿真测试。结果显示:所提出的路径规划方法不仅有效解决了目前多AGV路径规划柔性差、易出现死锁、碰撞冲突等问题,而且可在有效解决路径冲突的前提下,为接受任务的AGV规划出一条时间最短的优化路径。所提方法具有较好的鲁棒性和柔性,有效提高了智能立体停车系统整体运行效率,降低了存取车等待时间。     

基于顶点关联索引的最短路径查询算法研究

研究了图查询中的最短路径查询问题,针对现有的查询算法存在构建索引时间长和索引规模庞大所导致的低效性和扩展性问题,在索引构建方面提出了顶点关联索引策略。对度数为1的顶点构建顶点关联索引,对其他顶点构建2-hop标签索引,通过减少冗余数据存储和图的遍历次数,降低索引规模以减少构建索引时间。基于所提出的查询策略,给出了基于顶点关联关系和2-hop标签的最短路径查询算法。     

基于DTW距离的探地雷达数据可视化

提出一种基于动态时间弯曲算法距离度量的探地雷达数据可视化方法,利用动态时间弯曲算法在时间轴方向上伸缩的优越性,结合可指定类数的聚类算法对探地雷达数据进行聚类和可视化分析。可用于实测的探地雷达数据集,实验结果表明,相对于传统的聚类算法,本文算法能得到更好的聚类结果。     

基于视差区域分割的动态规划立体匹配算法改进

基于动态规划的立体匹配算法在较低的硬件条件下,也可以满足实时性的要求,因此,可以在基于立体视觉的机器人导航避障系统中应用。但传统动态规划算法存在匹配精度不高、易出现分散畸变点等问题,因此,论文对动态规划算法初始匹配代价求取、路径寻径及回溯等加以改进。在初始代价求取阶段,提出了一种变窗口能量聚集法,通过获取场景的视差变化区域与视差连续区域的位置信息,从而使像素点在能量聚合时能够根据视差变化自适应地调整聚合窗口的大小,使能量聚合方式更加合理,提高了初始视差的准确性;在路径寻径及回溯阶段,使用多路径寻径回溯法,保留更多的可靠点,减少了误匹配现象的发生。因此,提高了立体匹配的匹配精度,并具有较好的实时性。     

基于动态时间规整的钢轨轨廓匹配方法

钢轨轨廓的精准匹配是研究其几何形态变化的重要前提。由于轨检小车行进时产生随机振动,引起传感器振动,导致采集数据失真。在测量过程中,因无法保证传感器绝对对称,故每个传感器的振动存在一些差异性。传统的特征点算法只能对振动引起的噪声进行刚性补偿,且有时特征点提取不到。基于此,提出动态时间规整算法,从初步匹配的数据中,选取标准轨廓和测量轨廓轨腰处数据作为两个时间序列,建立距离矩阵,通过对时间轴的扭曲变形,利用递归思想,计算累积代价矩阵,得到最优规整路径,从而找到两个时间序列各点的对应关系,实现轨廓的精准匹配。实验结果表明,相比特征点算法,动态时间规整算法的匹配精度提高了近7倍,匹配效果较好,稳定性很高。     

基于改进DQN算法的无人仓多AGV路径规划

针对无人仓中多AGV路径规划与冲突问题,以最小化总行程时间为目标,建立多AGV路径规划模型,提出一种基于动态决策的改进DQN算法。算法设计了基于单AGV静态路径规划的经验知识模型,指导AGV的学习探索方向,提前规避冲突与障碍物,加快算法收敛。同时提出基于总行程时间最短的冲突消解策略,从根本上解决多AGV路径冲突与死锁问题。最后,建立无人仓栅格地图进行仿真实验。结果表明,本文提出的模型和算法较其他DQN算法收敛速度提升13.3%,平均损失值降低26.3%。这说明该模型和算法有利于规避和化解无人仓多AGV路径规划冲突,减少多AGV总行程时间,对提高无人仓作业效率具有重要指导意义。     

基于S型曲线轨道的桥式起重机最优控制

针对桥式起重机荷载的残留摆动问题,提出一种基于S型曲线的轨道生成法实现残留摆动抑制。首先,导出桥式起重机的简易动力学模型。其次,基于该模型通过数值计算生成同时考虑了最短运输时间和残留摆动的最优S型曲线轨道。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现在无测量摆角的传感器系统情况下准确迅速地操作起重机,从而大大地简化其结构和降低其安装成本。     

Dijkstra算法在公交换乘最短路径中的应用

Dijkstra算法是求加权图中从某一源点到其余各点最短路径的算法,通过对传统的Dijkstra算法进行分析,提出一种改进算法,使其适合应用于求公交换乘最短路径问题。     

用于移动机器人路径规划的曲线轨迹算法

针对移动机器人路径规划方法--人工势场法在相近障碍物之间不能发现路径的局限性,经改进,提出了一种圆弧路径算法.该改进算法从轨迹方程的角度出发,将移动机器人的路径以规则曲线的形式进行规划,确定路径方程,并以圆的曲线方程来表示,以求便于计算,同时综合考虑了路径规划的实时性和最短路径,从而可得出最优路径.构建了三维激光扫描系...     

多时段可搭载零担物流路径优化问题模型及算法研究

基于承运人的视角,考虑运输任务在可搭载情况下的零担物流路径规划问题,建立了以收益最大为目标函数的数学模型,并设计了一种基于动态规划的启发式(a heuristic algorithm based on dynamic planning,HAbDP)算法进行求解。首先利用改进的动态规划算法求出无搭载任务时任意起点到任意终点间的最短路径,随后利用2-opt交换算子将各阶段出现的不可行路径转化为可行路径并进行任务搭载操作,统筹优化后得到完整计划期内车辆路径运行方案。通过数值算例分析得到如下结论:①在小规模问题中,HAbDP算法与精确算法相比,二者的最优收益相近,但前者计算时间大幅度减少;②在较大规模问题中,HAbDP算法与粒子群算法相比,在计算时间上较为接近,但是在求解质量上前者占优;③与传统零担物流路径方案相比,考虑运输任务可搭载后,其空载率、空载线路数量均有显著降低,而总收益显著提升。因此,提出的模型及HAbDP算法对求解可搭载零担物流路径优化问题具有一定的现实意义和参考价值。     

地铁线路轨道中高频动态特性研究

地铁线路轨道中高频动态特性对轮轨振动噪声和钢轨短波长波磨的产生有重要作用。建立地铁整体道床轨道的三维实体有限元模型,结合现场力锤敲击法测试结果,计算分析地铁轨道的中高频动态特性,分析扣件刚度、轮对载荷对轨道中高频动态特性的影响。研究结果表明:普通扣件(垂向静态刚度约40 k N/mm)-整体轨道结构在150 Hz以下低频模态表现为轨道板和钢轨整体的垂向弯曲振动,在150 Hz~1 500 Hz中高频模态表现为钢轨相对于轨道板的弯曲振动、轨道板单独的弯曲振动和钢轨局部的扭转振动;扣件垂向刚度在10 k N/mm~40 k N/mm范围内变化对频率在750 Hz以下钢轨垂向动态特性有影响,对钢轨750 Hz以上的中高频模态振型影响不明显;轮对模态在1 500 Hz以下主要表现为弯曲和扭转振动,其对轨道的低频模态振型(钢轨和轨道板整体垂向弯曲振动)影响不明显,对轨道部分中高频模态(钢轨的垂向弯曲振动)影响明显。在400 Hz~1 100 Hz频率范围内,考虑轮对影响的轨道垂向模态频率增大,增大范围为10 Hz~56 Hz。     

基于退火算法的物流配送网的求优研究

模拟退火算法是一种启发式算法,是受到加热紧缩的退火过程所启发而提出来一种求解组合优化问题的一种逼近算法。算法要优于传统的贪婪算法,避免了陷入局部最优的可能,从而达到全局最优解。在物流配送网络中经常为有一些寻求最短路径等问题出现,为了能够达到最短、最优、最经济等,需要进行物流配送路径寻优。文中采用模拟退火算法进行一个示例的验证,效果证明可行。     

基于改进A*算法的仓储物流移动机器人 任务调度和路径优化研究

为解决仓储物流中移动机器人执行订单任务过程中,调度系统难以快速准确地进行任务分配,且搬运路线并非最短最优路线的问题,根据移动机器人的运动方式和订单任务要求,构建具有可重构性的仓库空间模型和栅格地图模型,通过建立数学模型求解订单任务最短完工时间分配问题,改进传统A^*算法中3种常用距离算法的不足,并提出复杂对角线距离算法进行路径规划仿真。仿真结果表明,上述方法实现总任务完工时间最短的任务分配,使路径规划搜索节点数减少30%,路径长度缩短20%。     

利用立体视觉的砂轮地貌三维表面重构

提出一种利用双目图像以恢复砂轮地貌三维表面的方法,通过基于灰度的面匹配法对双目图像精确匹配,然后利用双目视觉成像原理,求出该样本点在世界坐标系的坐标。在此一系列样本点的世界坐标基础上,可得待恢复区域的三维外轮廓线和外轮廓面,通过面元内插法可以得到三维场景的精确恢复。实验结果表明,该算法能有效恢复砂轮地貌的三维表面信息。     

双区型仓库动态拣货策略的设计及路径优化研究

目的 针对双区型仓库,以拣货时间最短为目标函数构建数学模型,进一步提高拣货效率。方法 提出并设计动态货位调整与人工拣货协同作业的动态拣货策略,分别采用GA算法和GASA算法进行最优化求解。结果 GASA算法优于GA算法,拣货单为1张情况下的拣货时间可减少4%;与静态拣货策略相比,拣货单为10张情况下,采用GASA算法时,文中设计动态拣货策略下的拣货时间可减少6%,且随着拣货单数量的增加,拣货时间节约占比越大。结论 GASA算法较GA算法其求解动态拣货路径优化问题更高效、优化结果更好。文中所提动态拣货策略更方便实施,在静态拣货路径优化基础上,可进一步提高拣货效率,且拣货单越多,效果就越显著。     

基于线结构光-机器视觉的CHN钢轨轨距动态检测方法

针对有轨电车传统轨距检测方法存在检测成本高、标定抗干扰能力弱等缺点,提出一种基于线结构光-机器视觉的轨距动态检测方法,通过线结构光照射左右铁路轨道,形成钢轨轮廓信息。首先通过标定,建立并融合左右轨道的空间姿态坐标系,获取轨距的计算公式。接着通过机器视觉中的灰度滤波、高斯滤波、开运算、骨架提取算法对轨道轮廓图像进行处理。然后将处理后的轮廓图像通过标定的空间姿态坐标系计算出轮廓的实际空间坐标,即可得到轨距。该方法不仅只用2组线结构激光摄像式传感器降低检测成本,且通过机器视觉算法能够大大提升环境干扰下轨距动态测量的鲁棒性,保证测量的精度。最后通过实验室平台以及轨检车试验场验证该方法的可行性和有效性。     

基于Floyd算法的扇形中深孔爆破布孔优化设计

地下矿中深孔爆破炮孔布置设计直接影响爆破效果和生产成本,前期研究提出的基于单源最短路径的优化算法极大提升了布孔优化设计的效率,但不能完全满足生产实际的应用.分析了炮孔布置与中深孔爆破参数的关联性,将炮孔孔底距作为主要控制调节参数,应用多源点最短路径的动态规划思想,基于Floyd算法建立中深孔爆破扇形炮孔排面优化设计算法...     

基于相似性积累与光束法平差的机载视频图像拼接

研究了无平台信息的视频图像拼接,提出了基于相似性积累与光束法平差的机载视频图像拼接方法.该方法借鉴字符串匹配的基本思想,用基于相似性积累的帧匹配方法解决无平台信息下的帧间优化匹配问题;采用基于光束法平差的空间变换参数估计方法消除序贯拼接所可能产生的累积误差,并消除序贯拼接所可能产生的累积误差,并给出了相应的优化算法.利...