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多障碍环境下巡检机器人路径规划优化研究 被引量：2
1
作者 乔道迹 张艳兵 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期130-134,共5页
针对大规模、密集的障碍物分布,高效地搜索最佳路径是一个挑战,为规划出更短的巡检路线,并实现多障碍环境下的灵活避障,文中提出一种多障碍环境下巡检机器人路径规划优化方法。使用二维矩阵构建巡检环境模型,应用D*算法在巡检环境模型... 针对大规模、密集的障碍物分布,高效地搜索最佳路径是一个挑战,为规划出更短的巡检路线,并实现多障碍环境下的灵活避障,文中提出一种多障碍环境下巡检机器人路径规划优化方法。使用二维矩阵构建巡检环境模型,应用D*算法在巡检环境模型中进行巡检机器人路径规划,并将传统D*算法中的扩展步长方式改变为自适应扩展步长,使机器人在面积较大的巡检场地能够更快地完成巡检;将代价函数由欧氏距离替换为切比雪夫诺距离和曼哈顿距离融合的代价函数,并引入了平滑度函数优化线路规划结果,使规划的路径更为平滑,在遇到由于多种原因产生的新障碍物时可以重新规划路径。通过实验结果可知,无论是静态地图还是动态地图,该方法均可以快速准确地规划出一条最佳路线,并且在多种环境中应用该方法能够高效获取路径规划结果。 展开更多
关键词 多障碍 巡检机器人 路径规划 D*算法 动态环境 扩展节点 代价函数 扩展步长
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基于人工势场的防疫机器人改进近端策略优化算法
2
作者 伍锡如 沈可扬 《智能系统学报》 北大核心 2025年第3期689-698,共10页
针对防疫机器人在复杂医疗环境中的路径规划与避障效果差、学习效率低的问题,提出一种基于人工势场的改进近端策略优化(proximal policy optimization,PPO)路径规划算法。根据人工势场法(artificial potential field,APF)构建障碍物和... 针对防疫机器人在复杂医疗环境中的路径规划与避障效果差、学习效率低的问题,提出一种基于人工势场的改进近端策略优化(proximal policy optimization,PPO)路径规划算法。根据人工势场法(artificial potential field,APF)构建障碍物和目标节点的势场,定义防疫机器人的动作空间与安全运动范围,解决防疫机器人运作中避障效率低的问题。为解决传统PPO算法的奖励稀疏问题,将人工势场因子引入PPO算法的奖励函数,提升算法运行中的奖励反馈效率。改进PPO算法网络模型,增加隐藏层和Previous Actor网络,提高了防疫机器人的灵活性与学习感知能力。最后,在静态和动态仿真环境中对算法进行对比实验,结果表明本算法能更快到达奖励峰值,减少冗余路径,有效完成避障和路径规划决策。 展开更多
关键词 PPO算法 人工势场 路径规划 防疫机器人 深度强化学习 动态环境 安全性 奖励函数
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公共空间微生物气溶胶污染特征及健康风险评估——以校园建筑为例
3
作者 王薇 吴闪 +1 位作者 伍君奇 何妍亭 《南方建筑》 北大核心 2025年第7期43-53,共11页
高校公共场所室内环境中PM_(2.5)微生物气溶胶污染对师生健康构成潜在威胁。研究选取某高校教学楼、宿舍楼和食堂为研究对象,通过微生物采样、环境因子监测及16S rRNA基因测序,系统分析了不同公共空间的PM_(2.5)浓度、微生物气溶胶群落... 高校公共场所室内环境中PM_(2.5)微生物气溶胶污染对师生健康构成潜在威胁。研究选取某高校教学楼、宿舍楼和食堂为研究对象,通过微生物采样、环境因子监测及16S rRNA基因测序,系统分析了不同公共空间的PM_(2.5)浓度、微生物气溶胶群落结构及其分布特征以及微生物群落与环境相关性。结果显示:(1)建筑室内测量点PM_(2.5)浓度低于室外,通高空间、出入口空间在1.5 m高度处的PM_(2.5)浓度低于室内其他空间,通道空间PM浓度高于其他功能空间。(2)PM_(2.5)暴露健康影响系数HQ显示,宿舍走廊区、沐浴区及食堂就餐区存在潜在风险,男性工作人员累积风险约为女性的1.40倍。(3)微生物群落与PM_(2.5)浓度、温度和湿度相关,教学楼中PM_(2.5)浓度和湿度对群落影响较大,食堂群落结构则主要受到温度影响。 展开更多
关键词 校园建筑 室内空间环境 PM_(2.5)微生物气溶胶 PM_(2.5)暴露健康影响 16S rRNA基因测序 建筑功能区
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复杂环境下DWA与RRT算法融合的AUV局部路径规划 被引量：1
4
作者 李娟 张子浩 张宏瀚 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期961-973,共13页
针对复杂水下环境下的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)局部路径规划问题,传统动态窗口法(dynamic window approach,DWA)存在复杂障碍物中陷入局部停滞,动态避障性能不佳等问题,本文提出了一种基于DWA与快速随机搜索... 针对复杂水下环境下的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)局部路径规划问题,传统动态窗口法(dynamic window approach,DWA)存在复杂障碍物中陷入局部停滞,动态避障性能不佳等问题,本文提出了一种基于DWA与快速随机搜索树(rapid-exploration random tree,RRT)算法融合的路径规划算法。改进的DWA算法速度空间根据整个动态窗口的周期生成,重设了评价函数并结合AUV任务环境引入洋流能耗评价函数;改进的RRT算法在局部已知空间内规划导引点,帮助DWA脱离局部停滞状态并实现更安全的动态避障。将2种算法融合,实现了AUV在复杂水下环境中的局部路径规划。仿真表明,该融合算法能够降低AUV在洋流中的能耗代价,解决了DWA在复杂障碍物中陷入局部停滞的问题,能够安全有效地躲避动态避障物。 展开更多
关键词 自主水下航行器 路径规划 动态窗口 快速扩展随机树 速度空间 评价函数 水下环境 动态避障
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面向冰区船舶航线的混合规划算法 被引量：1
5
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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四川农业大学校园环境规划分析 被引量：1
6
作者 张健 廖嵘 +1 位作者 孙大江 王自勇 《四川林业科技》 北大核心 1999年第1期36-39,共4页
本文分析了四川农业大学校园形成与发展的过程以及其各功能区的组成与联系，就知识经济、开放社会形势下缺乏统一规划的老校园的发展与改造，进行深入的讨论。提出：结合自身特点，迎合时代发展的逐步完善、逐步发展的动态体系的规划指... 本文分析了四川农业大学校园形成与发展的过程以及其各功能区的组成与联系，就知识经济、开放社会形势下缺乏统一规划的老校园的发展与改造，进行深入的讨论。提出：结合自身特点，迎合时代发展的逐步完善、逐步发展的动态体系的规划指导思想。 展开更多
关键词 校园 环境规划 四川农业大学
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基于改进算法的移动机器人路径规划 被引量：10
7
作者 谢冲冲 李莹 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期140-148,共9页
机器人路径规划问题通常采用不同算法来对其进行规划,为发挥算法中改进遗传算法和鲸鱼优化法的优势,弥补遗传算法出现优化准确率和收敛度不高等问题,将改进遗传算法和鲸鱼优化法融合,增强移动机器人路径规划对动态环境的适应性能。对算... 机器人路径规划问题通常采用不同算法来对其进行规划,为发挥算法中改进遗传算法和鲸鱼优化法的优势,弥补遗传算法出现优化准确率和收敛度不高等问题,将改进遗传算法和鲸鱼优化法融合,增强移动机器人路径规划对动态环境的适应性能。对算法适应度函数进行优化,改善了基本遗传算法、提升了原算法对函数的求解效率。通过遗传算法、对遗传算法进行改进的算法、改进遗传算法与鲸鱼算法相融合的算法所运行的路径长度与运行时间进行比较,结果表明融合改进优化算法可以有效获取最优算子,减少运算时的迭代次数,同时提升算法的规划准确率。 展开更多
关键词 遗传算法 鲸鱼算法 适应度函数 动态环境 路径规划
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基于RSEI的三峡库区重庆段水土保持生态功能区生态环境质量动态监测 被引量：38
8
作者 刘栩位 周启刚 +3 位作者 周浪 孟浩斌 李明慧 彭春花 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期278-286,共9页
集成绿度、湿度、热度和干度共4个指标构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),可快速定量评价区域生态环境状况,客观反映生态环境的变化过程。以1994年、2000年、2007年、2013年、2019年Landsat TM/OLI影像为数据源... 集成绿度、湿度、热度和干度共4个指标构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),可快速定量评价区域生态环境状况,客观反映生态环境的变化过程。以1994年、2000年、2007年、2013年、2019年Landsat TM/OLI影像为数据源,采用遥感生态指数评价了三峡库区重庆段水土保持生态功能区生态环境质量状况,并预测2025年研究区生态环境质量。结果表明:构建的RSEI指数能够反映三峡库区重庆段水土保持生态功能区的生态环境质量状况,1994—2019年RSEI值由0.525上升至0.653,上涨幅度达24.38%,生态环境质量改善面积为6 265.673 km2,所占比例为59.78%,退化区域面积为604.789 km2,面积占比为5.77%,生态环境总体质量改善效果明显并趋于稳定;从空间分布来看,研究区改善区域较广,主要集中于奉节县和云阳县全境;而退化区域集中于研究区主要的城市建成区和管辖范围内具有一定规模的村镇,以及巫山县北部和东南部地区,研究区整体改善明显;预测的2025年RSEI仍持续上升,但上升速率明显放缓,因此研究区在后续的生态环境建设中,仍应进行持续性生态治理及保护。研究结果实现了水土保持生态功能区生态环境质量的快速监测,可为其生态治理提供科学依据。 展开更多
关键词 生态环境质量 遥感生态指数(RSEI) 动态变化 水土保持生态功能区 三峡库区
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复杂交通环境下的智能汽车局部轨迹规划方法的研究 被引量：4
9
作者 刘东 聂枝根 周贻 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2023年第4期39-49,共11页
对于复杂交通环境下智能汽车的实时轨迹动态规划的问题,提出了一种基于Frenet坐标的智能车辆局部轨迹规划的算法。利用三次样条曲线拟合道路中心线,得到道路参考线。通过初始状态和目标状态,采样得到四次多项式和五次多项式候选轨迹的... 对于复杂交通环境下智能汽车的实时轨迹动态规划的问题,提出了一种基于Frenet坐标的智能车辆局部轨迹规划的算法。利用三次样条曲线拟合道路中心线,得到道路参考线。通过初始状态和目标状态,采样得到四次多项式和五次多项式候选轨迹的集合。综合考虑智能车辆行驶安全性、候选轨迹的横向与纵向加速度变化及全局轨迹追踪能力,设计了安全性代价函数、轨迹舒适性代价函数和轨迹偏移量代价函数,评价轨迹成本。最后通过仿真结果可知,该算法可以实时性得到既舒适又安全的轨迹。且设计了多种类型的道路,其中包括具有单个匀速和变速障碍物的双车道连续弯道,具有多个匀速和变速障碍物的三车道弯道,来测试该方法。测试结果表明:该算法能有效改善复杂动态环境下的避障能力。 展开更多
关键词 智能汽车 Frenet 轨迹规划 代价函数 动态环境
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基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划 被引量：14
10
作者 任红格 胡鸿长 史涛 《现代电子技术》 2021年第20期182-186,共5页
针对动态环境下移动机器人路径规划问题,提出一种全局路径规划与局部路径规划相结合的二次规划方法。首先基于静态环境先验知识提出一种改进蚁群算法。在基本蚁群算法的基础上,修改蚂蚁路径搜索策略来跳出部分特殊形状障碍物;修改基本... 针对动态环境下移动机器人路径规划问题,提出一种全局路径规划与局部路径规划相结合的二次规划方法。首先基于静态环境先验知识提出一种改进蚁群算法。在基本蚁群算法的基础上,修改蚂蚁路径搜索策略来跳出部分特殊形状障碍物;修改基本蚁群算法概率选择公式中的启发函数,将目标节点信息加入启发函数中,加速算法收敛;修改基本蚁群算法概率选择公式中的挥发系数,将时间和空间信息加入挥发系数中,提高算法的自适应性。在规划过程中,通过分析动态障碍物运动情况,针对障碍物不同运动状态提出相应的避碰策略。仿真实验表明,所提算法优于基本蚁群算法,而且能够有效实现机器人在动态环境中的避障目标,获得无碰最优或次优路径。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 动态环境 蚁群算法 启发函数修改 机器人避障
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