基于A-star改進路徑規(guī)劃算法研究
發(fā)布時間:2021-01-16 14:47
位置服務(wù)應(yīng)用是融合信息化、智能化和工業(yè)化的智能科技,代表著智能算法科技創(chuàng)新的重要標(biāo)桿。位置服務(wù)應(yīng)用中核心技術(shù)在于底層框架中的路徑規(guī)劃算法,路徑規(guī)劃技術(shù)作為導(dǎo)航系統(tǒng)中的核心技術(shù),一直是國內(nèi)外的研究熱點。路徑規(guī)劃算法既有諸如Dijkstra算法、BFS算法、模擬退火算法、模糊邏輯等傳統(tǒng)算法,又有以基于啟發(fā)信息函數(shù)的A*算法為代表的新型算法。A*算法因引入了啟發(fā)函數(shù)作為輔助判決依據(jù),從而有效提高了算法的可控性和準(zhǔn)確性。然而A*算法中啟發(fā)信息函數(shù)的引入可能會導(dǎo)致過早刪除路網(wǎng)環(huán)境中的路徑節(jié)點,從而不能確保每次規(guī)劃的路徑為最優(yōu)解。另外,就A*算法中的節(jié)點網(wǎng)格而言,研究者為提高算法精度而對節(jié)點網(wǎng)格執(zhí)行多層次的細化操作,節(jié)點網(wǎng)格被分割過小,從而會引起尋徑時長成指數(shù)級別增長。再者A*算法是一種有損算法,不適用于動態(tài)路網(wǎng)環(huán)境搜索,當(dāng)路網(wǎng)環(huán)境中道路疏密程度不均或解集中出現(xiàn)多個最小值時,同樣不能保證最優(yōu)路徑解。本文針對A*算法存在的缺陷進行了以下幾個方面的研究:(1)路網(wǎng)環(huán)境基于...
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 路徑算法研究現(xiàn)狀
*算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀"> 1.4 經(jīng)典A*算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 主要研究內(nèi)容與論文框架安排
1.5.1 論文主要研究內(nèi)容
1.5.2 論文框架安排
第二章 路徑規(guī)劃基礎(chǔ)理論與環(huán)境模型
2.1 引言
2.2 路徑規(guī)劃技術(shù)分類
2.3 路徑規(guī)劃經(jīng)典方法介紹與分析
2.3.1 傳統(tǒng)算法
2.4 路徑規(guī)劃的步驟
2.5 環(huán)境模型概述
2.5.1 環(huán)境建模分類
2.5.2 柵格法與自由空間法基本思想
2.5.3 環(huán)境模型的合理建設(shè)
2.6 本章小結(jié)
*算法研究與改進思路">第三章 經(jīng)典A*算法研究與改進思路
3.1 引言
*算法的基本思想"> 3.2 A*算法的基本思想
*算法基本步驟"> 3.3 A*算法基本步驟
*算法的優(yōu)缺點"> 3.4 A*算法的優(yōu)缺點
3.5 本章小結(jié)
*算法效能影響因素研究">第四章 A*算法效能影響因素研究
4.1 引言
4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進策略
4.2.1 二叉樹在路網(wǎng)層面的基礎(chǔ)思想
4.2.2 常見的二叉搜索樹
4.2.3 動態(tài)二叉搜索樹的應(yīng)用
4.2.4 仿真實驗結(jié)果
4.3 啟發(fā)函數(shù)的改進研究
*算法的體現(xiàn)"> 4.3.1 啟發(fā)函數(shù)控制A*算法的體現(xiàn)
4.3.2 基于啟發(fā)函數(shù)的擴展算法
4.3.3 基于障礙阻值的啟發(fā)函數(shù)改進策略
4.4 對環(huán)境建模的改進研究
4.4.1 路網(wǎng)環(huán)境分層思想
4.4.2 基于D*的融合路網(wǎng)分層算法研究
4.4.3 D*改進分層算法流程
4.4.4 仿真實驗數(shù)據(jù)分析
4.5 本章小結(jié)
*的雙向預(yù)處理改進搜索算法">第五章 基于A*的雙向預(yù)處理改進搜索算法
5.1 引言
5.2 并行化處理
5.3 矢量化和歸一化的改進
5.4 基于堆結(jié)構(gòu)的完全排序
5.5 實現(xiàn)預(yù)處理結(jié)構(gòu)
5.6 實驗結(jié)果對比分析
5.6.1 實驗過程
5.6.2 計算效率對比
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進A*算法的移動機器人安全路徑規(guī)劃[J]. 張紅梅,李明龍,楊樂. 計算機仿真. 2018(04)
[2]利用跳點搜索算法加速A*尋路[J]. 邱磊. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[3]一種利用改進A*算法的無人機航跡規(guī)劃[J]. 占偉偉,王偉,陳能成,王超. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(03)
[4]動態(tài)環(huán)境下基于模糊邏輯算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 李擎,張超,韓彩衛(wèi),張婷,張維存. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[5]基于改進A*算法的室內(nèi)移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 王殿君. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(08)
[6]基于層次策略的路徑規(guī)劃算法對比研究[J]. 蔡文學(xué),鄭煙武,鐘慧玲,石永強,趙娜,周興. 交通信息與安全. 2012(01)
[7]一種Dijkstra算法改進方法的研究與實現(xiàn)[J]. 劉剛,李永樹,楊駿. 測繪科學(xué). 2011(04)
[8]基于平滑A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 王紅衛(wèi),馬勇,謝勇,郭敏. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(11)
[9]A*算法的改進及其在路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 史輝,曹聞,朱述龍,朱寶山. 測繪與空間地理信息. 2009(06)
[10]改進A*算法及其在GIS路徑搜索中的應(yīng)用[J]. 李志建,鄭新奇,王淑晴,楊鑫. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(10)
碩士論文
[1]基于分層分區(qū)的動態(tài)路徑規(guī)劃算法研究[D]. 鄭煙武.華南理工大學(xué) 2011
[2]移動機器人全局路徑規(guī)劃的研究[D]. 張宏烈.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號:2981017
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 路徑算法研究現(xiàn)狀
*算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀"> 1.4 經(jīng)典A*算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 主要研究內(nèi)容與論文框架安排
1.5.1 論文主要研究內(nèi)容
1.5.2 論文框架安排
第二章 路徑規(guī)劃基礎(chǔ)理論與環(huán)境模型
2.1 引言
2.2 路徑規(guī)劃技術(shù)分類
2.3 路徑規(guī)劃經(jīng)典方法介紹與分析
2.3.1 傳統(tǒng)算法
2.4 路徑規(guī)劃的步驟
2.5 環(huán)境模型概述
2.5.1 環(huán)境建模分類
2.5.2 柵格法與自由空間法基本思想
2.5.3 環(huán)境模型的合理建設(shè)
2.6 本章小結(jié)
*算法研究與改進思路">第三章 經(jīng)典A*算法研究與改進思路
3.1 引言
*算法的基本思想"> 3.2 A*算法的基本思想
*算法基本步驟"> 3.3 A*算法基本步驟
*算法的優(yōu)缺點"> 3.4 A*算法的優(yōu)缺點
3.5 本章小結(jié)
*算法效能影響因素研究">第四章 A*算法效能影響因素研究
4.1 引言
4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進策略
4.2.1 二叉樹在路網(wǎng)層面的基礎(chǔ)思想
4.2.2 常見的二叉搜索樹
4.2.3 動態(tài)二叉搜索樹的應(yīng)用
4.2.4 仿真實驗結(jié)果
4.3 啟發(fā)函數(shù)的改進研究
*算法的體現(xiàn)"> 4.3.1 啟發(fā)函數(shù)控制A*算法的體現(xiàn)
4.3.2 基于啟發(fā)函數(shù)的擴展算法
4.3.3 基于障礙阻值的啟發(fā)函數(shù)改進策略
4.4 對環(huán)境建模的改進研究
4.4.1 路網(wǎng)環(huán)境分層思想
4.4.2 基于D*的融合路網(wǎng)分層算法研究
4.4.3 D*改進分層算法流程
4.4.4 仿真實驗數(shù)據(jù)分析
4.5 本章小結(jié)
*的雙向預(yù)處理改進搜索算法">第五章 基于A*的雙向預(yù)處理改進搜索算法
5.1 引言
5.2 并行化處理
5.3 矢量化和歸一化的改進
5.4 基于堆結(jié)構(gòu)的完全排序
5.5 實現(xiàn)預(yù)處理結(jié)構(gòu)
5.6 實驗結(jié)果對比分析
5.6.1 實驗過程
5.6.2 計算效率對比
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進A*算法的移動機器人安全路徑規(guī)劃[J]. 張紅梅,李明龍,楊樂. 計算機仿真. 2018(04)
[2]利用跳點搜索算法加速A*尋路[J]. 邱磊. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[3]一種利用改進A*算法的無人機航跡規(guī)劃[J]. 占偉偉,王偉,陳能成,王超. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(03)
[4]動態(tài)環(huán)境下基于模糊邏輯算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 李擎,張超,韓彩衛(wèi),張婷,張維存. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[5]基于改進A*算法的室內(nèi)移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 王殿君. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(08)
[6]基于層次策略的路徑規(guī)劃算法對比研究[J]. 蔡文學(xué),鄭煙武,鐘慧玲,石永強,趙娜,周興. 交通信息與安全. 2012(01)
[7]一種Dijkstra算法改進方法的研究與實現(xiàn)[J]. 劉剛,李永樹,楊駿. 測繪科學(xué). 2011(04)
[8]基于平滑A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 王紅衛(wèi),馬勇,謝勇,郭敏. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(11)
[9]A*算法的改進及其在路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 史輝,曹聞,朱述龍,朱寶山. 測繪與空間地理信息. 2009(06)
[10]改進A*算法及其在GIS路徑搜索中的應(yīng)用[J]. 李志建,鄭新奇,王淑晴,楊鑫. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(10)
碩士論文
[1]基于分層分區(qū)的動態(tài)路徑規(guī)劃算法研究[D]. 鄭煙武.華南理工大學(xué) 2011
[2]移動機器人全局路徑規(guī)劃的研究[D]. 張宏烈.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號:2981017
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