基于5G天线和改进Dijkstra算法的露天矿车辆智能调度

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作者 陈晓磊 陈浏仿 王洁 《工矿自动化》 北大核心 2025年第11期133-140,共8页

露天矿深坑、高边坡等复杂地形造成信号物理遮挡与多径衰落,且现有路径规划算法易导致车辆行驶轨迹不稳定或由于局部最优引发拥堵,导致露天矿车辆调度效率低。针对上述问题,提出了一种基于5G天线和改进Dijkstra算法的露天矿车辆智能调... 露天矿深坑、高边坡等复杂地形造成信号物理遮挡与多径衰落,且现有路径规划算法易导致车辆行驶轨迹不稳定或由于局部最优引发拥堵,导致露天矿车辆调度效率低。针对上述问题,提出了一种基于5G天线和改进Dijkstra算法的露天矿车辆智能调度方法。在通信层面,基于双锥天线模型,通过加载L型辐射枝节,并在辐射贴片上设置矩形、L形缝隙优化电流分布,形成车载双频全向偶极子天线,实现了2.3~2.7 GHz与4.8~4.9 GHz双频段覆盖,解决了矿区深坑与高边坡造成的信号遮挡与衰减问题。在路径规划层面,对传统Dijkstra算法引入深度优先搜索与“容器数组”机制,通过记录节点所有潜在前驱信息实现全局路径回溯与择优,提高规划路径的平滑度。实验结果表明:双频全向偶极子天线在深坑与高边坡等信号遮挡严重区域的信号覆盖率达81.2%,平均信号强度为−94 dBm,高于传统商用5G天线;与Dijkstra算法、A*算法及快速遍历随机树(RRT)算法相比,改进Dijkstra算法规划的路径距离更短、拐点更少、轨迹更平滑,且在多车协同运输场景下路径冲突率低、重规划路径响应时间短;在实际露天矿的车辆调度中,与产量完成度法、最早装车法、车流规划法相比,所提方法能有效缩短车辆等待时间和满载行驶距离,且在单班总产量、空驶率及调度指令响应时延等指标上均最优。 展开更多

关键词 露天矿 车辆调度 5G天线 双频全向偶极子天线 DIJKSTRA算法 深度优先搜索 路径规划

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基于冗余策略的光纤通信网络数据最优路径搜索方法

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作者 邵志伟 李星军 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期181-186,共6页

在光纤通信网络中,由于设备故障、线路老化等原因,数据的传输路径容易遭遇中断或变得不稳定。为保证通信网络正常运行,并满足实时或非实时数据的传输需求,本研究提出基于冗余策略的光纤通信网络数据最优路径搜索方法。将实时数据和非实... 在光纤通信网络中,由于设备故障、线路老化等原因,数据的传输路径容易遭遇中断或变得不稳定。为保证通信网络正常运行,并满足实时或非实时数据的传输需求,本研究提出基于冗余策略的光纤通信网络数据最优路径搜索方法。将实时数据和非实时数据的时延最小、信道冲撞最小确定为目标,并将满足被传输数据量不得超出通信路径极限容量、优先传输实时数据、选中路径的相关指标应小于预设阈值等作为约束条件,利用深度优先搜索算法、图论法,确定冗余策略下数据传输所有可行路径,再利用模拟退化算法搜索出数据最优路径。实验结果表明,该方法搜索出的数据最优路径可以稳定、可靠地实现光纤通信,且丢包率低,数据传输速率快。 展开更多

关键词 冗余策略 光纤通信网络 数据最优路径 深度优先搜索算法 模拟退化算法

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基于深度优先反向搜索算法确定有效路径集合 被引量：9

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作者 张建旭 蒋燕 刘兴国 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期93-98,共6页

基于最短路径中任意路段因发生交通事件而失效时的替代路径搜索,合理界定了有效路径的阻抗值范围。参考深度优先算法和有效路径Dail算法离终点越来越近的思想,提出了一种从终点出发,反向搜索前置节点的多条有效路径搜索算法。算例结果表... 基于最短路径中任意路段因发生交通事件而失效时的替代路径搜索,合理界定了有效路径的阻抗值范围。参考深度优先算法和有效路径Dail算法离终点越来越近的思想,提出了一种从终点出发,反向搜索前置节点的多条有效路径搜索算法。算例结果表明:该算法能自动识别与路网结构相关的有效路径阻抗值范围,且能快速找到阻抗范围内的有效路径集合。 展开更多

关键词 交通工程 图论 有效路径 深度优先算法 FLOYD算法

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用独立通路法确定矿井通风网络的极值流 被引量：5

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作者 刘剑 贾进章 刘新 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第4期433-435,共3页

确定矿井通风网络极值流的常用算法有Ford-Fulkerson法、Edmonds-Karp法和Dinic法。所谓独立通路就是采用深度优先搜索法在找通路的过程中,后面的通路至少要含有一条前面的通路所不含有的分支。独立通路法确定网络的极值流,就是利用找... 确定矿井通风网络极值流的常用算法有Ford-Fulkerson法、Edmonds-Karp法和Dinic法。所谓独立通路就是采用深度优先搜索法在找通路的过程中,后面的通路至少要含有一条前面的通路所不含有的分支。独立通路法确定网络的极值流,就是利用找独立通路的思想来找增广路,找增广路时每次至少有一个分支达到饱和。从网络的源点开始进行寻边,找分支的可增广量为最大的出边,将该出边的末节点作为新的寻边始节点,继续找可增广量最大的出边,该搜索过程一直到所寻找的分支的末节点为网络的汇点为止,一条增广路即一条通路确定完毕,将该通路中分支的最小增广量作为通路的增广量对通路的各分支进行增广。增广后至少有一条分支达到饱和,删除饱和分支,用导出的网络继续找新的增广路并增广。 展开更多

关键词 矿井通风 通风网络 极值流 独立通路法 增广路 深度优先搜索法

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基于改进A^(*)算法的机器人全覆盖衔接路径规划 被引量：16

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作者 董雅文 杨静雯 +1 位作者 刘文慧 张宝锋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第9期125-128,共4页

为解决A*算法在规划衔接路径时转角多、路径不平滑、深度优先搜索(DFS)算法规划衔接顺序的随机性和距离较大的问题,提出改进邻域扩展A*算法和经预处理的DFS算法结合的衔接路径规划方法。首先,对A*算法搜索范围扩展至24邻域,经二次数量... 为解决A*算法在规划衔接路径时转角多、路径不平滑、深度优先搜索(DFS)算法规划衔接顺序的随机性和距离较大的问题,提出改进邻域扩展A*算法和经预处理的DFS算法结合的衔接路径规划方法。首先,对A*算法搜索范围扩展至24邻域,经二次数量优化后得到最终邻域搜索节点。其次,设计具有双层位置导向信息的评价函数,对DFS添加节点预处理的步骤。实验结果表明:所提改进A*算法在路径长度、搜索节点数量、规划时间上均优于传统A*算法,且与改进DFS算法结合所得衔接路径表现更优。 展开更多

关键词 衔接路径规划 A*算法 深度优先搜索算法

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储罐探伤爬壁机器人全遍历路径规划方法 被引量：12

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作者 唐东林 袁波 +2 位作者 胡琳 李茂扬 魏子兵 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期253-261,共9页

储罐探伤爬壁机器人全遍历路径规划要求机器人高效遍历储罐外壁全部无障碍物区域。结合邻接矩阵、路径选择函数,提出一种单元分解算法并应用于爬壁机器人路径规划中。首先,将爬壁机器人的工作环境简化为二维平面,并通过分析漏检面积确... 储罐探伤爬壁机器人全遍历路径规划要求机器人高效遍历储罐外壁全部无障碍物区域。结合邻接矩阵、路径选择函数,提出一种单元分解算法并应用于爬壁机器人路径规划中。首先,将爬壁机器人的工作环境简化为二维平面,并通过分析漏检面积确定机器人遍历基本路径;接着,建立栅格环境,对每个栅格赋予xi值以表示其栅格状态;其次,采用矩形分解法将工作环境划分为若干子区域,通过图的深度优先搜索算法和邻接矩阵确定各子区域的衔接顺序;最后,在子区域的遍历和切换过程中,引入方向函数yi来判断爬壁机器人是否陷入死区,结合xi值提出路径选择函数fi以引导爬壁机器人快速逃离死区。在虚拟环境中进行了仿真实验,仿真结果表明,该方法不仅能引导爬壁机器人以高覆盖率和低重复率遍历工作区域,而且能快速地逃离死区。全遍历路径规划的实现拓展了爬壁机器人在检测储罐罐壁中的应用。 展开更多

关键词 爬壁机器人 全遍历路径规划 深度优先搜索算法 邻接矩阵 方向函数 路径选择函数

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基于农田环境的农业机器人群协同作业策略 被引量：28

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作者 宫金良 王伟 +1 位作者 张彦斐 兰玉彬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期11-19,共9页

为合理分配农业机器人群协同作业中各机器人的工作量与工作区域,提高机器人群协同作业的整体效能与工作效率,该研究提出一种复杂环境下异质农业机器人群的任务分配及全区域覆盖策略。在考虑农业机器人异质性的基础上,以机器人团队整体... 为合理分配农业机器人群协同作业中各机器人的工作量与工作区域,提高机器人群协同作业的整体效能与工作效率,该研究提出一种复杂环境下异质农业机器人群的任务分配及全区域覆盖策略。在考虑农业机器人异质性的基础上,以机器人团队整体效能最优为目标进行任务分配并确定各机器人的工作量。根据农场实际工作环境建立一级分区的概念,在栅格化环境建模与障碍物膨胀处理的基础上,在一级分区内部建立二级分区的栅格分区和分区合并规则,简化农田中的复杂工作环境;将遗传算法与混合粒子群算法相结合改进遗传算法交叉操作,建立遗传算法染色体种群多样性的概念,并综合考虑遗传算法染色体适应度值的差异以及种群多样性阶段设置自适应交叉变异概率,继而利用改进的遗传算法解决深度优先搜索算法在一级分区与二级分区间的遍历顺序问题;设置深度优先搜索算法在二级分区内的路径搜索规则,并在栅格图内遍历的同时根据各机器人的工作量分配其工作区域,设置机器人在其工作区域中的遍历规则,实现机器人群对农田的全区域覆盖。仿真试验结果表明,改进的遗传算法所得到的遍历各分区的路径长度与收敛迭代次数较传统遗传算法分别减少了2.8%与69.5%,较模拟退火算法分别减少了9.3%与19.0%;包含3、5、7、9和11个障碍物的5幅环境地图中,机器人群遍历工作区域的总面积重复率分别为6.3%、8.9%、16.7%、21.7%和23.4%。在4种面积相等的异形农田中设置相同数量的障碍物进行验证试验,结果表明,机器人群总遍历面积重复率分别为16.7%、13.1%、11.9%和6.7%。机器人群协同作业场地试验结果表明,4个试验机器人均可在规定的时间要求(25 min)内完成各自工作量,遍历面积重复率分别为5.77%、4.14%、6.75%和4.85%。研究结果可为复杂环境下农业机器人群协同作业策略提供理论支撑。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 遗传算法 深度优先搜索算法 协同作业

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基于深度优先遍历算法-回溯算法的公交网络限时免费换乘优化模型求解 被引量：6

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作者 魏金丽 范鑫贺 +3 位作者 刘莲莲 刘阳 任杰睦 孙启龙 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第10期304-307,共4页

基于青岛市"限时免费换乘"政策理念,建立费用与时间、换乘次数的关系模型,采用深度优先遍历与回溯相结合的算法,寻找限定时间内最短时间与超限时条件下最低费用路径,给出起讫点间的最优路径方案。结合车站智能诱导发布平台对... 基于青岛市"限时免费换乘"政策理念,建立费用与时间、换乘次数的关系模型,采用深度优先遍历与回溯相结合的算法,寻找限定时间内最短时间与超限时条件下最低费用路径,给出起讫点间的最优路径方案。结合车站智能诱导发布平台对算法进行验证。运行结果表明,DFS-回溯算法在数据规模较大的情况下,比蚁群等全局搜索算法效率高,可既快又准地找到最优路线;基于该算法的最佳路径模型方案,可准确的为乘客提供最大选择便利性,实现公共交通资源利用最大化。 展开更多

关键词 最优路径 限时免费换乘 深度优先遍历(DFS)算法 回溯算法

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基于启发式搜索算法的无人机航迹快速规划 被引量：8

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作者 吴玉文 牛智越 韩倩倩 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第20期8394-8399,共6页

基于无人机导航系统的自身特点,无人机在导航过程中会出现无法精确定位的情况,从而产生定位误差。如果不能及时校正随时间累积的定位误差,会使无人机无法到达预定目的地,从而导致飞行任务失败。为避免这种情况的发生,研究了考虑定位误... 基于无人机导航系统的自身特点,无人机在导航过程中会出现无法精确定位的情况,从而产生定位误差。如果不能及时校正随时间累积的定位误差,会使无人机无法到达预定目的地,从而导致飞行任务失败。为避免这种情况的发生,研究了考虑定位误差的无人机航迹快速规划问题。以航迹距离最短为目标,考虑定位误差校正约束与航迹约束,建立混合整数规划模型。根据深度优先搜索算法与回溯算法的特点,设计启发式深度优先搜索+回溯算法来求解问题,并在此算法基础上加入模拟退火机制对解的质量进行优化。以某飞行区域的数据为例进行仿真实验,结果表明启发式深度优先搜索+回溯算法可以快速有效地求解考虑定位误差的无人机航迹规划问题。 展开更多

关键词 航迹规划 定位误差 深度优先搜索 回溯算法

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基于三维时空地图和运动分解的多机器人路径规划算法 被引量：5

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作者 屈立成 吕娇 +2 位作者 赵明 王海飞 屈艺华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第12期3499-3507,共9页

针对当前多机器人路径规划策略中存在的路径耦合性高、总路径长、避碰等待时间长等缺点,以及由此导致的系统鲁棒性低、机器人利用率低等问题,提出了基于三维时空地图和运动分解的多机器人路径规划算法。首先,根据已有路径集和当前机器... 针对当前多机器人路径规划策略中存在的路径耦合性高、总路径长、避碰等待时间长等缺点,以及由此导致的系统鲁棒性低、机器人利用率低等问题,提出了基于三维时空地图和运动分解的多机器人路径规划算法。首先,根据已有路径集和当前机器人的位置生成时间维度上的动态临时障碍物,将其与静态障碍物一并拓展为三维搜索空间;其次,在三维搜索空间内,将路径运动总时间拆分为运动时间、转向时间和原地停留时间这三个参数,并使用条件深度优先搜索策略计算出从起始节点到达目标节点的所有符合参数要求的路径集合;最后,遍历路径集合中的所有路径,对于每条路径,计算其实际总耗时。如果某一路径的实际总耗时和理论总耗时之间的差距小于规定的最大误差,则可认为该路径为最短路径,否则,继续遍历剩下的其余路径;而如果路径集合中所有路径的实际总耗时和理论总耗时之差全都大于最大误差,则需要动态调整参数,然后继续执行算法的初始步骤。实验结果表明,所提算法规划的路径具有总长短、运行时间少、系统无碰撞、鲁棒性高等优点,解决了多机器人系统完成持续随机任务的问题。 展开更多

关键词 多机器人路径规划 分布式 三维时空 深度优先搜索 A~*算法 蚁群算法

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用于游戏NPC路径规划的改进遗传算法 被引量：2

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作者 李井颂 钱谦 孙铭会 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第6期114-118,共5页

针对游戏非玩家控制(NPC)路径规划中传统遗传算法计算速度慢、正确率低等问题,设计了改进型遗传算法。提出了最佳种群规模估计方法,设计了基于精英主义思想的遗传算子。根据游戏地图的特点,引入了基于启发式深度优先搜索的变异操作。与... 针对游戏非玩家控制(NPC)路径规划中传统遗传算法计算速度慢、正确率低等问题,设计了改进型遗传算法。提出了最佳种群规模估计方法,设计了基于精英主义思想的遗传算子。根据游戏地图的特点,引入了基于启发式深度优先搜索的变异操作。与传统遗传算法以及其他学者的改进算法进行了对比实验。实验结果表明:算法能够在保证正确率的前提下,提高计算速度,并且在多目标的环境下同样适用。 展开更多

关键词 人工智能 路径规划 遗传算法 种群规模 精英主义 启发式深度优先搜索

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基于铁路客运运营条件信息的径路算法研究 被引量：3

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作者 刘文韬 牛青坡 +1 位作者 李天翼 宋阳 《铁道运输与经济》 北大核心 2021年第5期103-108,116,共7页

为进一步提升铁路客运运营条件信息管理的智能化关联能力,在规范铁路客运运营条件信息的基础上,分析DFS,Dijkstra,A*等经典图论算法的径路搜索算法适应性,对比确定以DFS算法作为铁路客运运营条件径路搜索算法的基础,并从简化搜索节点、... 为进一步提升铁路客运运营条件信息管理的智能化关联能力,在规范铁路客运运营条件信息的基础上,分析DFS,Dijkstra,A*等经典图论算法的径路搜索算法适应性,对比确定以DFS算法作为铁路客运运营条件径路搜索算法的基础,并从简化搜索节点、限定搜索区域、结合列车开行、控制递归深度等方面对DFS算法进行优化,该优化算法可以为不同站间径路的搜索需求提供全面、高效的站间合理径路查找工具,为票价计算提供支撑信息,对提升径路搜索效率,提高铁路客运运营条件信息的管理水平,促进路网基础信息管理与路网规模相适应有重要意义。 展开更多

关键词 铁路客运运营条件 径路搜索 算法 深度优先搜索DFS 递归

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