一类动态不确定环境下机器人的滚动路径规划 被引量：93

1

作者 席裕庚 张纯刚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期161-175,共15页

研究了一类全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .借鉴预测控制滚动优化原理 ,给出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法 .充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,实施在线滚动规划 ,把优化与反馈机制合理结合... 研究了一类全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .借鉴预测控制滚动优化原理 ,给出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法 .充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,实施在线滚动规划 ,把优化与反馈机制合理结合起来 ,对动态不确定环境具有良好的适应性 . 展开更多

关键词 机器人 路径规划 滚动规划 安全性 可达性 动态不确定环境 移动机器人

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动态未知环境中移动机器人的滚动路径规划及安全性分析 被引量：32

2

作者 张纯刚 席裕庚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期37-44,共8页

借鉴预测控制滚动优化原理 ,研究了全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .提出的基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,以滚动方式进行在线规划 ,合理结合了优化与反馈 ,对... 借鉴预测控制滚动优化原理 ,研究了全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .提出的基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,以滚动方式进行在线规划 ,合理结合了优化与反馈 ,对动态环境具有良好的适应性 . 展开更多

关键词 动态未知环境 移动机器人 滚动路径规划 安全性分析

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基于动态流体扰动原理的三维滚动航路规划 被引量：6

3

作者 姚鹏 王宏伦 刘畅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2280-2287,共8页

针对复杂环境中存在运动目标、移动威胁与突发威胁等多种情况,将动态流体扰动算法与滚动优化策略相结合,进行无人机(UAV)三维动态航路规划.基于移动目标运动信息与威胁运动信息引入相对初始流场,用扰动矩阵量化表示障碍物或威胁对相对... 针对复杂环境中存在运动目标、移动威胁与突发威胁等多种情况,将动态流体扰动算法与滚动优化策略相结合,进行无人机(UAV)三维动态航路规划.基于移动目标运动信息与威胁运动信息引入相对初始流场,用扰动矩阵量化表示障碍物或威胁对相对初始流场的扰动影响,计算相对扰动流场,进而得到实际流场流线即无人机规划航路.充分利用实时环境信息,综合考虑未来运动态势,在有限时域内采用动态流体扰动算法规划出可选航路,然后构建目标函数,滚动优化反应系数,实现在线航路规划.仿真结果表明,该算法能较好地适用于复杂动态环境. 展开更多

关键词 无人机(UAV) 三维动态航路规划 复杂环境 动态流体扰动 滚动优化

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车队速度滚动时域动态规划及非线性控制 被引量：13

4

作者 王琼 郭戈 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期888-896,共9页

考虑自主车辆队列的节能安全问题,本文提出一种车辆队列协同控制方法,该方法可保证车队低能耗安全行驶.首先,充分考虑道路坡度以及车队异质性建立车队非线性模型,利用基于油耗模型的优化指标构建车队速度优化问题,提出一种滚动时域动态... 考虑自主车辆队列的节能安全问题,本文提出一种车辆队列协同控制方法,该方法可保证车队低能耗安全行驶.首先,充分考虑道路坡度以及车队异质性建立车队非线性模型,利用基于油耗模型的优化指标构建车队速度优化问题,提出一种滚动时域动态规划算法(Receding horizon dynamic programming, RHDP),获得车队的参考速度.然后,基于非线性车辆模型,运用反步法设计车辆跟踪控制器,并进行车队队列稳定性分析.这种协同控制方法的有效性已通过数值仿真和智能交通实验平台的验证. 展开更多

关键词 车队油耗 滚动动态规划 非线性控制 速度跟踪 队列稳定性

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动态环境中无人作战飞机的滚动航路规划

5

作者 杨遵 雷虎民 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第9期84-87,共4页

提出了一种应对威胁环境信息动态变化的滚动航路规划方法。借鉴预测控制滚动优化理论,研究了航路的规划过程和滚动窗口内局部子目标与局部子规划,描述了算法步骤,讨论了算法收敛性。该算法不仅适用于二维空间或三维空间的实时滚动规划,... 提出了一种应对威胁环境信息动态变化的滚动航路规划方法。借鉴预测控制滚动优化理论,研究了航路的规划过程和滚动窗口内局部子目标与局部子规划,描述了算法步骤,讨论了算法收敛性。该算法不仅适用于二维空间或三维空间的实时滚动规划,而且还可以扩展成为一种针对动态环境和移动目标通用的模型框架。仿真结果表明,算法能够找到一条满足约束、整体较优的可行航路。 展开更多

关键词 动态环境 无人作战飞机 航路规划 滚动规划

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基于滚动寻优动态规划的负荷优化分配研究 被引量：8

6

作者 叶佳威 王培红 +1 位作者 张苗苗 但伟 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第1期6-9,15,共5页

针对动态规划算法在负荷优化分配过程中存在的“维数灾”问题,对算法进行改进。在顺序造表阶段,利用前一阶段的优化信息,完成本阶段的优化计算,建立一种滚动的优化计算方法,以滚动寻优代替全域枚举寻优的方式构造负荷优化分配顺序表,再... 针对动态规划算法在负荷优化分配过程中存在的“维数灾”问题,对算法进行改进。在顺序造表阶段,利用前一阶段的优化信息,完成本阶段的优化计算,建立一种滚动的优化计算方法,以滚动寻优代替全域枚举寻优的方式构造负荷优化分配顺序表,再将构造好的顺序表用于机组逆序分配。改进后的算法减少了优化计算的计算量,提高了优化计算效率,高效准确地完成机组负荷优化分配任务。以贵州某电厂4台300MW机组和1台660MW机组为例进行计算,验证改进后算法的准确性以及算法改进的有效性。算例结果表明:采用滚动寻优方式可以有效减少优化计算量,减少优化计算耗时,提高计算效率。 展开更多

关键词 负荷优化分配 煤耗量 动态规划法 滚动寻优

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面向动态人群场景的机器人时空图分层导航

7

作者 林思超 周智千 +4 位作者 任君凯 曾志文 常梦迪 郑志强 卢惠民 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期1946-1956,共11页

人群场景是服务机器人的重要应用场景之一.然而,由于行人具有自主决策能力,并且行人行为具有不确定性,如何实现人群场景下的自主安全导航,成为了当前服务机器人领域的一大挑战性问题.为此,本文提出了一种面向动态人群场景的时空图的分... 人群场景是服务机器人的重要应用场景之一.然而,由于行人具有自主决策能力,并且行人行为具有不确定性,如何实现人群场景下的自主安全导航,成为了当前服务机器人领域的一大挑战性问题.为此,本文提出了一种面向动态人群场景的时空图的分层导航框架(STG-HCN).首先,本文引入德劳内三角剖分描述动态人群拓扑关系,并拓展到时间维度,进而提出一种时空图搜索算法,实现全局路径的快速生成.其次,考虑到行人动态属性,本文进一步引入行人的速度和视角信息,提出一种基于高斯分布的前向注意力势场,用于评估全局路径对行人的影响.而后,针对动态行人构建时变避碰约束,并且引入滚动时域优化实现时变约束优化问题的求解,进一步提升机器人全局路径跟踪的运动安全.最后,为了验证算法的有效性,本文开展了大量的仿真及实物实验.仿真实验结果表明,STG-HCN可将现有基准算法的平均碰撞次数降低55.7%,而基于Fetch机器人的实物实验充分说明了算法在实际人群场景中的有效性. 展开更多

关键词 地面移动机器人 动态路径规划 滚动时域优化 自主导航

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一种动态的滚动式传送网规划方法 被引量：1

8

作者 夏芸 宋继恩 李杰 《电信科学》 北大核心 2017年第9期148-154,共7页

运营商面临网络高速发展和"降价提速"的双重压力,传送网的建设需要考虑长远发展,建设方案不仅需要满足近期业务,也要符合未来业务发展方向。通过分析传统滚动规划方法的不足,以规划期发展目标为导向,提出了一种动态的滚动式... 运营商面临网络高速发展和"降价提速"的双重压力,传送网的建设需要考虑长远发展,建设方案不仅需要满足近期业务,也要符合未来业务发展方向。通过分析传统滚动规划方法的不足,以规划期发展目标为导向,提出了一种动态的滚动式传送网规划方法,将业务发展趋势对网络的影响从模糊的人工思考转变为定量科学的计算方法,避免了网络建设因无法适应业务变化而引起投资的浪费。 展开更多

关键词 传送网 动态 滚动式规划方法 智能规划工具

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基于滚动时域优化的共享自动驾驶汽车动态调度方法 被引量：6

9

作者 陈垚 柏赟 +2 位作者 张安英 毛保华 陈绍宽 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期45-52,73,共9页

共享自动驾驶汽车被视为未来城市交通系统的重要组成部分。本文考虑随机订单需求研究共享自动驾驶汽车的动态调度优化方法。通过建立车辆调度时空网络,分别针对订单分配与空车移位生成车辆运行时间弧,提出车辆调度问题的刻画方法。基于... 共享自动驾驶汽车被视为未来城市交通系统的重要组成部分。本文考虑随机订单需求研究共享自动驾驶汽车的动态调度优化方法。通过建立车辆调度时空网络,分别针对订单分配与空车移位生成车辆运行时间弧,提出车辆调度问题的刻画方法。基于马尔科夫决策框架,以时空节点流量为状态,以时空弧流量为决策变量,建立最大化系统净收益的车辆动态调度优化模型。采取滚动时域优化思想,建立含前视时间窗的随机规划模型,并利用CPLEX优化引擎,滚动求解车辆动态调度决策结果。Sioux Falls网络算例结果表明,滚动时域优化方法可保证车辆动态调度决策效果,提升系统运营效率。在计算时间限制下,滚动时域方法应优先采用长时间窗中等规模样本。在最大化系统净收益的同时进一步最小化乘客等待时间,可有效提升车辆动态调度决策效果。 展开更多

关键词 城市交通 共享出行 自动驾驶 滚动时域 动态规划 随机需求

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基于动态簇粒子群优化的无人机集群路径规划方法 被引量：6

10

作者 王龙宝 栾茵琪 +3 位作者 徐亮 曾昕 张帅 徐淑芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第12期3816-3823,共8页

路径规划对于无人机(UAV)集群的任务执行十分重要,而且高维场景中的计算通常很复杂。群体智能为解决该问题提供了较好的解决思路。粒子群优化(PSO)算法具有参数少、收敛速度快、操作简单等优点,尤其适用于路径规划问题,但它在应用时存... 路径规划对于无人机(UAV)集群的任务执行十分重要,而且高维场景中的计算通常很复杂。群体智能为解决该问题提供了较好的解决思路。粒子群优化(PSO)算法具有参数少、收敛速度快、操作简单等优点,尤其适用于路径规划问题,但它在应用时存在全局搜索能力差、容易陷入局部最优的问题。为了解决上述问题以提升无人机集群路径规划的效果,提出了动态簇粒子群优化(DCPSO)算法。首先,利用人工势场法和滚动时域控制原理建模UAV集群路径规划问题的任务场景;其次,引入Tent混沌映射和动态簇机制进一步提升全局搜索能力和搜索精度;最后,使用DCPSO算法优化模型的目标函数,以获得UAV集群的每个轨迹点的选择。在单峰/多峰、低维/高维不同组合的10种基准测试函数下的仿真实验结果表明,与PSO、鸽子启发优化(PIO)、麻雀搜索算法(SSA)和混沌扰动鸽群优化(CDPIO)算法相比,DCPSO算法具有更好的计算最优值、均值和方差,搜索精度更佳,稳定性更强。此外,UAV集群路径规划应用实例仿真结果也验证了DCPSO算法的性能与效果。 展开更多

关键词 粒子群优化 动态簇机制 无人机集群 路径规划 滚动时域控制

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一种改进的机器人滚动路径规划算法 被引量：1

11

作者 金何 陈立家 +1 位作者 白金柯 毛海涛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期129-132,共4页

针对静态和动态障碍物共存环境中机器人滚动路径规划的鲁棒性问题,提出了通过确定局部子目标位置判断机器人行进路线的路径规划算法。机器人以滚动窗口的形式实时检测局部环境信息,寻找并确定局部子目标的位置,从而做出下一步安全路径... 针对静态和动态障碍物共存环境中机器人滚动路径规划的鲁棒性问题,提出了通过确定局部子目标位置判断机器人行进路线的路径规划算法。机器人以滚动窗口的形式实时检测局部环境信息,寻找并确定局部子目标的位置,从而做出下一步安全路径规划。机器人不断重复该过程,最终沿着一条优化路径安全到达目标点。仿真结果表明:该算法能使机器人沿着优化路径安全避障并到达目标点。 展开更多

关键词 动态障碍物 滚动路径 鲁棒性 路径规划

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基于滚动计划的动态企业资源优化模型 被引量：3

12

作者 蓝伯雄 姜楠 《运筹与管理》 CSCD 北大核心 2010年第3期136-143,共8页

由于传统MRP逻辑存在固有的缺陷,ERP系统中的生产计划模块往往不能满足企业快速发展的需要。为此,文章提出了一个可以实时推进的,能够实现企业资源优化配置的新型企业资源规划系统。系统的核心是一个基于滚动计划的动态企业资源优化模... 由于传统MRP逻辑存在固有的缺陷,ERP系统中的生产计划模块往往不能满足企业快速发展的需要。为此,文章提出了一个可以实时推进的,能够实现企业资源优化配置的新型企业资源规划系统。系统的核心是一个基于滚动计划的动态企业资源优化模型。文章讨论了将滚动周期理论引入企业资源优化模型的方法和优势。基于该模型的新系统构建更加灵活,应用范围更加广阔,生成的生产计划更加符合企业生产实际。 展开更多

关键词 管理科学与工程 动态优化模型 滚动计划 企业资源规划

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动态航迹规划关键技术研究

13

作者 杨俊 朱凡 +1 位作者 张健 郝震 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第9期245-249,253,共6页

针对实际作战环境中常遇到的突发威胁、运动威胁、任务改变等情形,提出一种基于战场态势预测的滚动粒子群优化多步预测规划算法。采用卡尔曼滤波和随机理论分别完成对威胁源指定时刻的状态预测和任务目标的概率对准,改进高效粒子群优化... 针对实际作战环境中常遇到的突发威胁、运动威胁、任务改变等情形,提出一种基于战场态势预测的滚动粒子群优化多步预测规划算法。采用卡尔曼滤波和随机理论分别完成对威胁源指定时刻的状态预测和任务目标的概率对准,改进高效粒子群优化算法,并将其运用到局部滚动优化过程中,以多步规划、单步执行的形式实时调整航迹。仿真结果表明,该算法对战场威胁态势具有预测作用,对任务的改变反应灵敏,能较好地满足动态环境下的实时性要求。 展开更多

关键词 态势预测 运动威胁 滚动粒子群优化 卡尔曼滤波 动态规划

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融合改进A^(*)蚁群和滚动窗口法的平滑路径规划 被引量：17

14

作者 殷绍伟 彭力 戴菲菲 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2021年第10期1969-1979,共11页

针对蚁群算法应用于移动机器人路径规划时,出现的死锁、收敛慢、易陷入局部最优以及路径不平滑的问题,提出了一种融合改进A^(*)蚁群算法与滚动窗口法的平滑路径规划方法。首先,用改进的A^(*)算法初始化蚁群信息素,解决前期蚁群效率低的... 针对蚁群算法应用于移动机器人路径规划时,出现的死锁、收敛慢、易陷入局部最优以及路径不平滑的问题,提出了一种融合改进A^(*)蚁群算法与滚动窗口法的平滑路径规划方法。首先,用改进的A^(*)算法初始化蚁群信息素,解决前期蚁群效率低的问题。然后,改进状态转移概率函数,在函数中考虑可行路径“活跃度”以及终点位置,避免死锁现象。同时,基于不平等原则机制更新蚁群的信息素,避免陷入局部最优路径,加快算法的收敛速度。其次,融合滚动窗口法,在全局路径规划的基础上,结合动态避障策略进行局部实时路径规划。最后,使用贝塞尔曲线对所规划出的路径进行平滑度处理,使平滑后的路径更加接近实际运动路径。为确保算法表现出最好的性能,利用带精英策略的遗传算法对该算法中的参数进行自主优化选择。三组实验结果表明,无论是简单还是复杂的静态或动态障碍物存在的环境中,该算法均有不错的效果。 展开更多

关键词 路径规划 蚁群算法(ACO) A^(*)算法 滚动窗口法 遗传算法(GA) 贝塞尔曲线 动态避障

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一种面向动态需求的多优先级天文观测卫星任务重规划方法 被引量：5

15

作者 刘勇 JAUBERT Jean +2 位作者 吴海燕 冯准 李虎 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期401-407,共7页

针对多优先级天文观测卫星任务动态规划问题,分析了高优先级任务动态插入以及未知事件中断原任务规划方案执行的情况,研究了原任务规划方案相应的动态规划问题.在关于SVOM (Space multi-band Variable Object Monitor)卫星任务规划系统... 针对多优先级天文观测卫星任务动态规划问题,分析了高优先级任务动态插入以及未知事件中断原任务规划方案执行的情况,研究了原任务规划方案相应的动态规划问题.在关于SVOM (Space multi-band Variable Object Monitor)卫星任务规划系统的研究中,针对单星机遇目标任务重规划问题,提出一种基于滚动优化策略的任务重规划求解方案.在每个滚动周期内,优先安排高优先级动态到达任务,回滚处理原方案中受未知事件和高优先级机遇目标影响的任务,或者删除原方案中受影响的任务.目标函数综合考虑了全年卫星任务规划总时长和机遇目标的规划总时长.仿真验证结果表明,本文设计方法对于快速响应高优先级机遇目标以及提高服务质量具有一定意义. 展开更多

关键词 任务规划 动态需求 机遇目标 滚动优化策略 多优先级

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基于滚动时域优化的高速铁路车站到发线动态调整研究 被引量：8

16

作者 任禹谋 张琦 +1 位作者 袁志明 周晓昭 《铁道运输与经济》 北大核心 2021年第2期96-102,共7页

高速铁路车站到发线动态调整是调度指挥工作的重点之一,具有复杂多变、实时性强的特点,亟需实现到发线调整的自动化和智能化。阐述高速铁路车站到发线动态调整问题本质,引入滚动时域调度策略,建立高速铁路车站到发线动态调整模型。该模... 高速铁路车站到发线动态调整是调度指挥工作的重点之一,具有复杂多变、实时性强的特点,亟需实现到发线调整的自动化和智能化。阐述高速铁路车站到发线动态调整问题本质,引入滚动时域调度策略,建立高速铁路车站到发线动态调整模型。该模型为以列车晚点总时长最小为目标的0-1整数规划模型,采用遗传算法求解。以某高速铁路车站为例,根据列车运行图中列车到发时刻和晚点信息进行计算。研究结果表明:该模型可以有效提高到发线调整的实时性,保障列车在车站内稳定运行,为高速铁路车站智能调度提供了研究支持。 展开更多

关键词 铁路运输 到发线动态调整 整数规划 遗传算法 滚动时域优化

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面向冰区船舶航线的混合规划算法 被引量：1

17

作者 刘文博 鲁阳 薛彦卓 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2065-2074,共10页

针对自然环境恶劣且复杂的北极海域,本文旨在解决冰区船舶的航线规划问题。基于栅格法建立了冰区船舶的作业空间,采用改进蚁群算法规划出全局航线,将预处理后航线的各节点作为待规划的子目标,使用改进滚动窗口算法求解出最终航线。仿真... 针对自然环境恶劣且复杂的北极海域,本文旨在解决冰区船舶的航线规划问题。基于栅格法建立了冰区船舶的作业空间,采用改进蚁群算法规划出全局航线,将预处理后航线的各节点作为待规划的子目标,使用改进滚动窗口算法求解出最终航线。仿真结果表明:改进蚁群算法能以更快的迭代速度规划出静态环境中的全局航线,节点删除算法可剔除冗余节点,降低后续算法的计算复杂度,改进滚动窗口算法能在全局航线的基础上,有效规避环境中的动态障碍物,求解出混合环境中符合冰区船舶运动性能的最终航线。 展开更多

关键词 冰区船舶 极地航运 航线规划 栅格环境 蚁群算法 滚动窗口算法 混合算法 动态避障

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基于滚动优化的对偶控制策略 被引量：7

18

作者 钱富才 宋俐 陈小可 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期855-860,共6页

考虑具有未知参数的随机系统的最优控制问题.提出了一种新的基于滚动优化的对偶控制算法.在动态规划泛函方程中,用Kalman滤波对系统的状态进行估计;用线性化方法对阶段损失函数中的后验概率进行近似,然后,用滚动优化策略对控制与学习之... 考虑具有未知参数的随机系统的最优控制问题.提出了一种新的基于滚动优化的对偶控制算法.在动态规划泛函方程中,用Kalman滤波对系统的状态进行估计;用线性化方法对阶段损失函数中的后验概率进行近似,然后,用滚动优化策略对控制与学习之间的耦合关系进行解耦.从而获得了原不可解泛函方程的解析递推表达式和一个易于实施的控制律的解析解.用一个例子说明了控制律的性能,仿真结果表明:该控制律具有良好的对偶性质,在学习和控制之间实现了较好的平衡. 展开更多

关键词 随机系统 动态规划 滚动优化 对偶控制

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市级国土空间规划实施与运行机制研究 被引量：4

19

作者 詹美旭 李飞 +2 位作者 董博 王龙 贺建雄 《规划师》 CSSCI 北大核心 2023年第9期32-39,共8页

从市级国土空间规划的战略性、协调性和实施性角度出发,对新时代规划实施与运行的基本内涵和底层逻辑展开讨论,提出全周期滚动实施、全流程动态调节、多元化综合治理、协同式项目落地、平台化数据支撑是规划有效实施与健康运行的5大支... 从市级国土空间规划的战略性、协调性和实施性角度出发,对新时代规划实施与运行的基本内涵和底层逻辑展开讨论,提出全周期滚动实施、全流程动态调节、多元化综合治理、协同式项目落地、平台化数据支撑是规划有效实施与健康运行的5大支柱。以广州在国土空间规划编制、规划实施评估、项目策划生成、信息平台建设中的探索实践为基础,以广州国际航空枢纽规划建设为例,将规划实施转化为具体的思路方法和操作步骤,为实现空间治理现代化提供理论与案例支撑。 展开更多

关键词 国土空间规划 滚动实施 动态调节 综合治理 广州

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未知环境下移动机器人遍历路径规划 被引量：11

20

作者 郭小勤 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第1期172-174,202,共4页

为提高未知环境下移动机器人遍历路径规划的效率,提出了一种可动态调节启发式规则的滚动路径规划算法。该算法以生物激励神经网络为环境模型,通过在线识别环境信息特征,动态调用静态搜索算法和环绕障碍搜索算法,有效减少了路径的转弯次... 为提高未知环境下移动机器人遍历路径规划的效率,提出了一种可动态调节启发式规则的滚动路径规划算法。该算法以生物激励神经网络为环境模型,通过在线识别环境信息特征,动态调用静态搜索算法和环绕障碍搜索算法,有效减少了路径的转弯次数。引入虚拟障碍和直接填充算法,解决了U型障碍区域的连续遍历问题。最后通过仿真实验表明了该方法在未知复杂环境下的有效性。 展开更多

关键词 遍历路径规划 动态启发式规则 滚动窗口 直接填充 神经网络

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