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题名基于改进JPS的智能车路径规划策略研究
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作者
朱振东
姚强强
石艺恒
谢麒麟
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机构
青海大学机械工程学院
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出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第6期194-204,共11页
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基金
青海大学中青年科研基金(2023-QGY-15)、青海大学大学生科研训练计划(SRT202541)项目资助。
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文摘
跳点搜索是一种应用于路径规划的快速的图搜索算法。针对现有基于改进JPS算法的路径规划过程中,跳点搜索过程复杂、节点扩展数量较多导致搜索效率较低,为此提出一种基于改进JPS的全局路径规划策略,包括减少冗余节点扩展的方法以及提出安全平滑路径生成策略。首先,进行搜索方向的优先级排序,调整各个可能移动方向的优先级,优先探索指向目标的方向,依次按照该优先级排序扩展其他节点寻求跳点。其次,结合路径优化策略,包括安全节点更新、冗余节点消除及路径平滑等策略,确保路径的安全性与平滑性。安全节点更新策略减少危险路径,冗余节点消除策略有效降低路径长度,路径平滑策略通过三次准均匀B样条曲线处理改善路径的平滑度。最后,通过仿真与真实场景的试验验证改进算法的性能,仿真结果表明,改进的JPS算法在复杂环境中相较于传统的JPS算法和A*算法,分别减少了19.0%和99.92%的搜索时间,Improved-JPS算法的扩展节点数相较于JPS减少了56.9%,相较于A^(*)算法减少了98.9%。在更复杂的实际环境中,ROS智能车在实际环境中的实验结果表明,搜索时间相较于A*算法提高了约20.5%。相较于JPS提高了约28.0%,有效提高复杂场景下车辆路径规划效率和安全性。验证了Improved-JPS算法的有效性和优越性。
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关键词
智能车路径规划
跳点搜索
优先级排序
路径优化
安全策略
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Keywords
intelligent vehicle path planning
jump point search
priority ranking
path optimization
safety strategy
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分类号
TH242
[机械工程—机械制造及自动化]
TN96
[电子电信—信号与信息处理]
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