基于Dijkstra-ACO混合算法的煤矿井下应急逃生路径动态规划

1

作者 卢国菊 史文芳 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期147-151,178,共6页

煤矿井下应急逃生路径规划需要根据煤矿井下环境的变化及时调整,但传统方法依赖静态网络和固定权重而无法实现逃生路径规划适应井下环境动态变化。针对上述问题,提出了一种基于Dijkstra-ACO(蚁群优化)混合算法的煤矿井下应急逃生路径动... 煤矿井下应急逃生路径规划需要根据煤矿井下环境的变化及时调整,但传统方法依赖静态网络和固定权重而无法实现逃生路径规划适应井下环境动态变化。针对上述问题,提出了一种基于Dijkstra-ACO(蚁群优化)混合算法的煤矿井下应急逃生路径动态规划方法。基于巷道坡度和水位对逃生的影响分析,建立了煤矿井下应急逃生最优路径动态规划模型,实现逃生路径随巷道坡度、水位等环境变化而实时调整,从而提高逃生效率和安全性。采用Dijkstra-ACO混合算法求解煤矿井下应急逃生最优路径动态规划模型,即利用Dijkstra算法快速确定初始路径,引入ACO算法寻找距离最短且安全性最高的逃生路径,实现规划路径能够适应环境变化。搭建了模拟某煤矿多种巷道类型及其坡度、水位等参数的仿真环境,开展了应急逃生路径动态规划实验。结果表明,在50 m×100 m,100 m×200 m,150 m×250 m 3种不同尺寸的测试区域中,基于Dijkstra-ACO混合算法规划的路径长度比基于A^(*)算法和基于改进蚁群算法规划的路径长度缩短了19%以上,同时避障率提高了5%以上。 展开更多

关键词 煤矿井下应急逃生 路径动态规划 Dijkstra-ACO混合算法 蚁群优化算法

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基于聚类PSO算法的舰载机舰面多路径动态规划 被引量：18

2

作者 韩维 司维超 +1 位作者 丁大春 宋岩 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期610-614,共5页

对舰载机舰面多路径动态规划问题,提出了基于聚类粒子群(PSO,ParticleSwarm Optimization)算法进行解决的方法.首先建立了舰载机舰面多路径动态规划问题数学模型;其次,在建立航母舰面环境模型、舰载机"凸壳"模型、碰撞检测模... 对舰载机舰面多路径动态规划问题,提出了基于聚类粒子群(PSO,ParticleSwarm Optimization)算法进行解决的方法.首先建立了舰载机舰面多路径动态规划问题数学模型;其次,在建立航母舰面环境模型、舰载机"凸壳"模型、碰撞检测模型的基础上,利用聚类PSO算法进行问题求解;最后,通过编制程序对该解决方法予以实现.仿真结果表明利用聚类PSO算法所求解的结果比较精确,且计算效率也符合实际要求.因此基于聚类PSO算法对舰载机舰面多路径动态规划问题进行求解是可行的. 展开更多

关键词 舰载机 多路径动态规划 聚类粒子群算法算法 优化

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突发火灾情形下客船人员疏散路径动态规划 被引量：1

3

作者 吴晓芳 王培良 张婷 《中国海事》 2017年第9期45-48,共4页

在客船发生火灾时,疏散路径的选择受到着火点及周围环境的影响,文中对产生影响的火灾周围的温度、能见度等因素进行了研究。根据问题的描述建立相应的FDS(Fire Dynamic Simulation)模型,并使用仿真软件进行模拟得到影响因素与时间变化... 在客船发生火灾时,疏散路径的选择受到着火点及周围环境的影响,文中对产生影响的火灾周围的温度、能见度等因素进行了研究。根据问题的描述建立相应的FDS(Fire Dynamic Simulation)模型,并使用仿真软件进行模拟得到影响因素与时间变化的关系曲线,通过分析影响因素对路径选择的干扰程度,最终确定影响因素对路径规划的干扰随时间变化的关系函数。结合火灾影响因素,采用改进的蚁群算法来实现路径动态规划。 展开更多

关键词 水路运输 火灾影响因素 蚁群算法 客船火灾 路径动态规划

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移动机器人路径动态规划有向D~*算法 被引量：28

4

作者 刘军 冯硕 任建华 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期291-300,共10页

针对传统D~*路径规划算法搜索效率低、成本较高的问题,提出有向D~*算法.该算法考虑目标点与障碍物信息,引入关键节点概念,逐级扩展确定可行路径,并且引入导向函数以控制单次搜索的节点搜索范围来提高搜索效率;在原欧几里得评价指标的基... 针对传统D~*路径规划算法搜索效率低、成本较高的问题,提出有向D~*算法.该算法考虑目标点与障碍物信息,引入关键节点概念,逐级扩展确定可行路径,并且引入导向函数以控制单次搜索的节点搜索范围来提高搜索效率;在原欧几里得评价指标的基础上引入路径平滑度函数对偏移路径进行惩罚,避免机器人无效转弯而增加移动成本;通过路径平滑度函数中的"转弯因子"协调路径长度与平滑度之间的关系,给出路径平滑度函数的分段原理与转弯因子的确定方法,并对算法收敛性进行证明.在不同环境下的仿真实验表明,该算法较传统算法能更好地兼顾局部搜索与全局最优性,尤其适用于障碍物较多的复杂环境. 展开更多

关键词 动态路径规划 有向D*算法 导向函数 路径平滑度函数 转弯因子

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融合GRU和改进蚁群算法的火灾逃生路径规划方法

5

作者 赵峰 姜孝文 《信息技术与信息化》 2025年第1期65-69,共5页

高温环境下,传感器节点可能会出现工作状态异常的情况,由此引发误报、漏报等一系列问题,文章提出了融合门控循环单元神经网络(gated recurrent unit,GRU)和改进蚁群算法的室内建筑火灾逃生路径规划研究方法。根据火灾态势信息,建立GRU... 高温环境下,传感器节点可能会出现工作状态异常的情况,由此引发误报、漏报等一系列问题,文章提出了融合门控循环单元神经网络(gated recurrent unit,GRU)和改进蚁群算法的室内建筑火灾逃生路径规划研究方法。根据火灾态势信息,建立GRU时序预测模型,实现对节点异常情况下火场内温度、CO浓度等态势信息的预测,并基于预测结果,利用改进的蚁群算法动态规划逃生路径,得到传感器工作异常情况下的火灾最佳安全逃生路径。研究结果表明,该方法在不同火灾时期都能有效规划出最佳疏散路径,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 GRU神经网络模型 火灾疏散路径动态规划 蚁群算法

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基于A^(*)-动态窗口法的无人船动态路径规划算法 被引量：4

6

作者 王征 杨洋 +1 位作者 周帅 尹洋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期13-18,共6页

为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗... 为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗口法的局部目标点,并在中间路径点不可达时及时重新规划全局路径,形成了A^(*)-动态窗口法。动态环境下的仿真结果表明:该融合算法能引导无人船通过平滑的路径顺利到达目标点,证明了该算法的合理性和有效性,而与多种传统算法的对比结果,验证了所提A^(*)-动态窗口法的优越性。 展开更多

关键词 无人船 动态路径规划 A^(*)算法 动态窗口法

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一种基于RRT算法的水冷壁爬壁机器人路径规划

7

作者 薛晓斌 曹一峰 +1 位作者 吴杰 黄贤明 《无线互联科技》 2025年第3期35-38,共4页

针对水冷壁爬壁机器人在多变地形上的作业需求以及在垂直表面上的连续移动特性,文章提出了一种基于RRT算法的路径规划策略。该策略采用栅格化方法对机器人的作业环境进行建模,利用RRT算法的搜索速度快以及建立随机树的特性,通过在空间... 针对水冷壁爬壁机器人在多变地形上的作业需求以及在垂直表面上的连续移动特性,文章提出了一种基于RRT算法的路径规划策略。该策略采用栅格化方法对机器人的作业环境进行建模,利用RRT算法的搜索速度快以及建立随机树的特性,通过在空间中任意选取点,将其与树相结合,构建通往目标的路径。RRT算法具有对复杂环境、动态障碍的适应性,可为复杂壁面上的爬壁机器人的运动轨迹规划提供依据。实验数据表明,采用RRT算法的水冷壁爬壁机器人能够高效地完成水冷壁表面的路径规划问题。 展开更多

关键词 水冷壁爬壁机器人 RRT算法 动态路径规划

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一种基于时间窗的自动导引车动态路径规划方法 被引量：34

8

作者 胡彬 王冰 +1 位作者 王春香 杨明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期967-971,共5页

针对多自动引导车(Automatic Guided Vehicle,AGV)在柔性制造系统中的路径规划问题,提出一种基于时间窗的动态路径规划算法,能有效地避免车—车冲突、碰撞等问题,并且得到的路径是时间最优的.在备选路径上,通过时间窗的初始化、时间窗... 针对多自动引导车(Automatic Guided Vehicle,AGV)在柔性制造系统中的路径规划问题,提出一种基于时间窗的动态路径规划算法,能有效地避免车—车冲突、碰撞等问题,并且得到的路径是时间最优的.在备选路径上,通过时间窗的初始化、时间窗的更新、以及时间窗的排布,可以实现多辆车同时运行,相互之间不产生冲突碰撞.仿真实验和真车实验表明,该算法用在AGV路径规划上,能实现多车之间的无冲突、时间最优的路径规划功能. 展开更多

关键词 自动导引车 动态路径规划 时间窗

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基于改进遗传算法的机器人动态路径规划 被引量：33

9

作者 王雷 李明 +1 位作者 唐敦兵 蔡劲草 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期841-846,共6页

针对基本遗传算法解决移动机器人路径规划的不足,提出了一种改进的遗传算法。首先,采用栅格法对机器人路径规划进行建模。然后,提出一种生成初始种群的方法和精英策略,设计出自适应变异概率,提高了算法的求解质量。同时,在规划过程中,... 针对基本遗传算法解决移动机器人路径规划的不足,提出了一种改进的遗传算法。首先,采用栅格法对机器人路径规划进行建模。然后,提出一种生成初始种群的方法和精英策略,设计出自适应变异概率,提高了算法的求解质量。同时,在规划过程中,将全局路径规划与局部路径规划相结合,并且根据机器人与动态障碍物碰撞类型的不同,提出了相应的避碰策略。仿真实验表明:该算法优于基本遗传算法,能够有效地指导机器人在动态环境中实现避障,获得无碰最优或次优路径。 展开更多

关键词 动态路径规划 栅格法 改进遗传算法 精英策略

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基于实时工况的动态物料搬运路径规划 被引量：5

10

作者 刘明周 卢佳 +2 位作者 葛茂根 蒋增强 扈静 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1948-1952,共5页

文章针对生产系统物料需求环境复杂多变以及生产过程中各种扰动所导致的搬运路径的不确定性问题,研究了物料搬运路径规划的重规划驱动机制以及扰动发生时的重规划策略;建立了包含多需求点、多搬运工具的多目标动态重规划搬运路径模型,... 文章针对生产系统物料需求环境复杂多变以及生产过程中各种扰动所导致的搬运路径的不确定性问题,研究了物料搬运路径规划的重规划驱动机制以及扰动发生时的重规划策略;建立了包含多需求点、多搬运工具的多目标动态重规划搬运路径模型,以搬运时间、成本最小作为模型的优化目标,在扰动发生及到达重规划周期时间的情况下重新生成搬运路径;结合智能优化算法对该模型实例进行仿真计算,验证该规划方法可以增强搬运系统敏捷性并有效减少物料搬运的成本。 展开更多

关键词 物料搬运 重规划规则 动态路径规划

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基于协同粒子群算法的航天器集群动态路径规划算法研究 被引量：9

11

作者 张震 方群 +2 位作者 宋金丰 张修玮 朱战霞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1222-1232,共11页

针对航天器集群在考虑障碍物规避前提下到达动态目标点的路径规划问题中,传统粒子群算法的搜索半径固定,会导致航天器在接近目标点时难以寻找到较优值的问题,将各成员航天器的轨道动力学问题转换为一种考虑约束下的最优化问题,提出了一... 针对航天器集群在考虑障碍物规避前提下到达动态目标点的路径规划问题中,传统粒子群算法的搜索半径固定,会导致航天器在接近目标点时难以寻找到较优值的问题,将各成员航天器的轨道动力学问题转换为一种考虑约束下的最优化问题,提出了一种基于协同粒子群算法(CPSO)的路径规划方法:提出一种随着航天器与目标点之间距离变化而改变搜索半径的动态半径搜索法,并以此对CPSO算法进行改进。改进的CPSO算法通过动态搜索半径自主寻找当前时刻各成员航天器的最优路径,从而得到三维空间中航天器集群动态路径规划问题的最优解。仿真结果表明,采用改进的CPSO算法不仅可以得到航天器集群动态路径规划问题的最优解,还可以大大减少其路径规划中的燃料消耗量,提高各成员航天器路径的稳定性。 展开更多

关键词 航天器集群 动态路径规划 协同粒子群算法 动态搜索半径

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A-SMGCS航空器动态最优滑行路径规划研究 被引量：9

12

作者 王翀 汤新民 安宏锋 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2012年第5期1069-1073,共5页

机场场面航空器的动态最优滑行路径研究是A-SMGCS的前提和关键,包括动态路径规划和滑行时间调度两方面.针对A-SMGCS中动态路径规划的复杂性和实时性,依据跑道、滑行道和停机坪的拓扑结构及管制规定建立了基于Petri网的场面活动模型及相... 机场场面航空器的动态最优滑行路径研究是A-SMGCS的前提和关键,包括动态路径规划和滑行时间调度两方面.针对A-SMGCS中动态路径规划的复杂性和实时性,依据跑道、滑行道和停机坪的拓扑结构及管制规定建立了基于Petri网的场面活动模型及相关约束规范.根据该模型及约束规范,并将静态预选路径作为可行解集,推导出场面各个时刻的机场状态,并从中选取最优路径.仿真实例表明动态路径规划可以最大限度避免滑行冲突,减少航空器的等待时间,显著提高场面运行效率. 展开更多

关键词 A-SMGCS PETRI网 动态滑行路径规划 避免场面滑行冲突 占用时间窗

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基于动态路径规划的VANET车辆移动模型研究 被引量：3

13

作者 朱东杰 崔刚 傅忠传 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期573-580,共8页

为有助于路由协议的评估研究,设计了基于动态路径规划的车载自组网(VANET)车辆移动模型。为此模型设计了地图模块、车辆运动控制模块,并提出一种基于Dijkstra的动态路径规划算法。此模型可使车辆节点根据实时的道路状况,通过道路上的车... 为有助于路由协议的评估研究,设计了基于动态路径规划的车载自组网(VANET)车辆移动模型。为此模型设计了地图模块、车辆运动控制模块,并提出一种基于Dijkstra的动态路径规划算法。此模型可使车辆节点根据实时的道路状况,通过道路上的车辆相互共享实时交通信息,实时获取周围节点的运动情况,然后利用设计的动态路径规划算法选择最优路径,计算出高效的路径选择方案。实验表明,在不同的交通环境下和传统随机转弯以及最短路径模型相比,该模型中的节点能够更快速安全地到达目的地。 展开更多

关键词 车载自组网(VANET) 动态路径规划 车辆移动模型 SUMO

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基于速度势场的动态船舶避碰路径建模

14

作者 孙建明 陈大伟 +1 位作者 王仁强 孟洋然 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期37-41,共5页

为解决运动体主动改向进行避碰的问题,提出带有速度势场的无人自主船舶避碰动态路径规划方法。针对船舶的MMG模型,进行螺旋桨的增益和控制舵增益假设。引入人工势场算法,将无人船与障碍物和无人船与目标点间的相对速度融入到势场中,构... 为解决运动体主动改向进行避碰的问题,提出带有速度势场的无人自主船舶避碰动态路径规划方法。针对船舶的MMG模型,进行螺旋桨的增益和控制舵增益假设。引入人工势场算法,将无人船与障碍物和无人船与目标点间的相对速度融入到势场中,构建距离-速度势场模型。结合动、静态障碍物共存的复杂多变水域条件,对无人自主船舶避碰动态路径规划进行实验。由实验结果可知,该模型解决以距离为要素构建的人工势场法不能使运动体主动改向进行避碰的问题,且无人自主船舶能以主动改变航向的方式快速地避离障碍物。 展开更多

关键词 避碰 动态路径规划 速度势场

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基于改进动态规划算法的果园移动机器人路径规划 被引量：6

15

作者 李媛媛 汪威 《农机化研究》 北大核心 2023年第3期40-44,共5页

首先,根据果园移动机器人自身运行特性和果园环境,建立了环境模型;然后,阐述了改进动态规划算法原理;最后,基于改进动态规划算法实现了果园移动机器人的动态路径规划和避障。仿真实验表明:果园移动机器人顺利实现了从起点到终点的无碰... 首先,根据果园移动机器人自身运行特性和果园环境,建立了环境模型;然后,阐述了改进动态规划算法原理;最后,基于改进动态规划算法实现了果园移动机器人的动态路径规划和避障。仿真实验表明:果园移动机器人顺利实现了从起点到终点的无碰撞移动作业,且行走路径最短、转弯数最少,表明算法系统在复杂的动态环境下仍能实现路径规划功能。 展开更多

关键词 果园移动机器人 改进动态规划 动态路径规划 避障

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LBS中改进人工势场法的动态目标路径规划研究 被引量：5

16

作者 陈倩 张奇松 侯丽 《电子设计工程》 2018年第5期76-80,共5页

随着科技的发展,人类活动的范围越来越广阔,越来越不具有确定性,这种范围的扩大和目的的不确定性为基于位置的服务(location-based service,LBS)带了无限商机,针对LBS系统中动态目标进行路径规划研究,在进行连通性分析的基础上提出一种... 随着科技的发展,人类活动的范围越来越广阔,越来越不具有确定性,这种范围的扩大和目的的不确定性为基于位置的服务(location-based service,LBS)带了无限商机,针对LBS系统中动态目标进行路径规划研究,在进行连通性分析的基础上提出一种改进式人工势场法。首先,对障碍物的连通性进行分析,根据几何拓扑学得到可行解域;其次,在可行解域中进行路径预规划,可以防止传统人工势场法容易陷入局部最优解而无法跳出的问题发生;随后,在传统人工势场法的势场函数中加入速度因子,使用户可以躲避动态障碍物并到达动态目标,同时进行最大转弯角度设定,微调生成路径,以便获得相对平滑的路径。最后进行仿真实验,仿真实验首先证明本文所提算法在LBS系统中的有效性,其次将所提算法与单纯改进人工势场法相比,实验证明该算法减少了路径距离和追踪时间,证明了所提算法的优越性。 展开更多

关键词 基于位置的服务 连通性分析 速度因子 改进人工势场 动态路径规划

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基于交通流量预测的动态最优路径规划研究 被引量：2

17

作者 刘智琦 李春贵 陈波 《广西工学院学报》 CAS 2012年第2期41-45,共5页

针对传统算法仅适用静态路况的缺点,提出基于交通流量预测的动态最优路径规划方法.通过建立道路运营网络模型,计算流量碰撞概率和道路拥堵概率,重新定义路段的权值并改进了传统算法,实现了动态路况下的最优路径规划,并对传统算法与改进... 针对传统算法仅适用静态路况的缺点,提出基于交通流量预测的动态最优路径规划方法.通过建立道路运营网络模型,计算流量碰撞概率和道路拥堵概率,重新定义路段的权值并改进了传统算法,实现了动态路况下的最优路径规划,并对传统算法与改进算法进行仿真实验,得到3种实验结果.结果表明,改进算法在交通高峰期得到的最优路径所需行驶时间比传统算法得到的最优路径行驶时间减少16%～23%,有效提高了交通调度效率. 展开更多

关键词 交通流量预测 动态最优路径规划 流量碰撞概率

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融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划 被引量：28

18

作者 张志文 张鹏 +2 位作者 毛虎平 李晓杰 孙权 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第9期39-43,共5页

为解决移动机器人路径规划难题,设计了融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法。首先,基于传统A*算法结合JPS算法对子节点进行扩展跳跃,提高路径规划效率;其次,结合Floyd算法对所规划路径进行平滑优化;最后,融合动态窗口法... 为解决移动机器人路径规划难题,设计了融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法。首先,基于传统A*算法结合JPS算法对子节点进行扩展跳跃,提高路径规划效率;其次,结合Floyd算法对所规划路径进行平滑优化;最后,融合动态窗口法使A*算法可进行全局动态路径规划。基于Matlab平台将全局动态路径规划算法在8种规格栅格地图中进行仿真实验。分析结果得知,融合算法在效率和平滑性上得到极大改善,且可进行动态避障,融合改进后的全局动态路径规划算法具有明显优秀的路径规划能力。 展开更多

关键词 移动机器人 全局动态路径规划 A*算法 跳点 FLOYD算法 动态窗口法

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基于PSO和滚动优化的不确定环境下移动机器人动态路径规划 被引量：8

19

作者 蔡晓慧 李艳君 吴铁军 《科技通报》 2008年第2期260-265,共6页

针对全局环境未知且存在动态障碍物情况下的移动机器人路径规划问题,本文提出了一种结合粒子群算法(PSO)和滚动优化策略的动态路径规划方法。通过在一系列移动空间窗口中进行在线规划来充分利用机器人实时测得的局部环境信息,并用粒子... 针对全局环境未知且存在动态障碍物情况下的移动机器人路径规划问题,本文提出了一种结合粒子群算法(PSO)和滚动优化策略的动态路径规划方法。通过在一系列移动空间窗口中进行在线规划来充分利用机器人实时测得的局部环境信息,并用粒子群算法求解每一个移动窗口内的最优路径。为及时躲避动态障碍物,提出了一种适用于动态未知环境下的适应度函数。仿真试验表明,该方法克服了现有局部路径规划方法的高复杂性的缺点,算法操作简单、具有全局寻优能力、收敛速度快、鲁棒性好,可以满足机器人在复杂的未知动态环境下路径规划的实时性要求。 展开更多

关键词 移动机器人 动态路径规划 粒子群算法 滚动优化 不确定环境

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基于改进人工势场的无人艇动态路径规划仿真 被引量：4

20

作者 刘梦佳 冯辉 徐海祥 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1625-1635,共11页

针对无人艇路径规划算法应用于实际避碰中受操纵限制问题,本文提出一种改进的人工势场算法。对传统的人工势场算法进行改进以优化位置斥力场,通过在引力场和斥力场中引入速度、加速度分量,以适应船舶和障碍物的动态运动。通过设置无人... 针对无人艇路径规划算法应用于实际避碰中受操纵限制问题,本文提出一种改进的人工势场算法。对传统的人工势场算法进行改进以优化位置斥力场,通过在引力场和斥力场中引入速度、加速度分量,以适应船舶和障碍物的动态运动。通过设置无人艇与障碍物的安全距离,根据国际避碰规则,将其应用于无人艇的动态路径规划。仿真结果表明算法收敛速度快,不容易产生震荡点,平滑度高。 展开更多

关键词 水面无人艇 人工势场算法 动态路径规划 艏向变化率

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