一种MAKLINK图多节点链路建模的路径规划研究

1

作者 孙培刚 张全禹 许春和 《电子设计工程》 2024年第4期140-143,148,共5页

针对传统MAKLINK图规划路径线路改变时,其最优化路径易与环境约束条件冲突的问题,提出了在MAKLINK图中各链路上增加节点数目的方法,以提高系统建模的适应性和鲁棒性。设计的多节点链路通过dijkstra算法得到更为理想的次优化路径,由蚁群... 针对传统MAKLINK图规划路径线路改变时,其最优化路径易与环境约束条件冲突的问题,提出了在MAKLINK图中各链路上增加节点数目的方法,以提高系统建模的适应性和鲁棒性。设计的多节点链路通过dijkstra算法得到更为理想的次优化路径,由蚁群算法进行迭代计算获得最优化路径,实现了在保证路径适应度的前提下,提高优化路径对环境约束条件的适应性。实验结果表明,与基本MAKLINK图路径规划算法相比,多节点链路的建模路径规划算法可有效提高次优路径的建模精度,最优路径的适应度值较单节点链路减小了1.43%,具有一定的建模优势。 展开更多

关键词 maklink图 多节点链路 DIJKSTRA算法 蚁群算法

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基于蚁群算法与MAKLINK图的二维航迹规划

2

作者 叶杨飞 陈国泉 +1 位作者 朱莉凯 张坚 《电脑编程技巧与维护》 2024年第6期145-148,161,共5页

在环境及自身约束条件下,规划一条安全可行的航迹,是实现无人机自主化飞行的关键技术之一。为此,提出了MAKLINK图、Dijkstra、蚁群算法(ACO)相结合的规划模型。首先,以无人机自身、环境的约束条件为基础,建立综合评价指标;其次,建立二... 在环境及自身约束条件下,规划一条安全可行的航迹,是实现无人机自主化飞行的关键技术之一。为此,提出了MAKLINK图、Dijkstra、蚁群算法(ACO)相结合的规划模型。首先,以无人机自身、环境的约束条件为基础,建立综合评价指标;其次,建立二维飞行区域的MAKLINK图模型,使用Dijkstra算法规划出3条航迹作为ACO算法的初始解;最后,使用ACO算法对初始解的航迹点进行优化,以得到全局最优航迹。仿真实验表明,提出的方法能够规划出安全、可行的航迹;同时,该方法在多障碍物的环境下依旧有效。 展开更多

关键词 无人机 航迹 蚁群算法 maklink图 DIJKSTRA算法

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基于Maklink图和遗传算法的改航路径规划方法研究 被引量：31

3

作者 王飞 王红勇 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期154-160,共7页

为了保障恶劣天气下的飞行安全,航班需要采取改航策略避开危险区.采用已有的以改航路径最短为目标,以航段最小距离、避开危险区、转弯角度等为约束条件的规划模型,设计了3阶段方法研究改航路径规划.首先应用Maklink图和Dijkstra算法规... 为了保障恶劣天气下的飞行安全,航班需要采取改航策略避开危险区.采用已有的以改航路径最短为目标,以航段最小距离、避开危险区、转弯角度等为约束条件的规划模型,设计了3阶段方法研究改航路径规划.首先应用Maklink图和Dijkstra算法规划一条能够避开危险区的路径,接着应用遗传算法优化路径,最后进行路径调整以满足约束条件.算例仿真结果显示,应用本文方法得到的改航路径长度较短,转弯次数少、转弯角度小,计算效率高.仿真结果说明,应用本文提出的方法获得的改航路径满足目标和约束要求,验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 航空运输 maklink图 遗传算法 DIJKSTRA算法 改航路径规划 民航

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基于变参数萤火虫算法和Maklink图的路径规划研究 被引量：9

4

作者 李明富 张玉彦 +1 位作者 马建华 周友行 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1728-1732,共5页

针对静态二维环境下的全局路径规划问题,提出了一种基于变参数萤火虫算法和Maklink图的全局路径规划方法。将定参数的连续型萤火虫算法改进为变参数的离散型萤火虫算法;根据全局路径规划问题的特点,定义了变参数萤火虫算法的编码规则及... 针对静态二维环境下的全局路径规划问题,提出了一种基于变参数萤火虫算法和Maklink图的全局路径规划方法。将定参数的连续型萤火虫算法改进为变参数的离散型萤火虫算法;根据全局路径规划问题的特点,定义了变参数萤火虫算法的编码规则及萤火虫之间的距离表征方法;以含有多个任意形状障碍物的环境为例,在Maklink图的基础上采用变参数萤火虫算法对路径进行优化,改进后的萤火虫算法能够较好的解决离散路径规划问题。实验表明:变参数萤火虫算法的性能不仅优于标准萤火虫算法,而且在收敛速度、算法稳定性等方面优于粒子群算法。 展开更多

关键词 全局路径规划 萤火虫算法 maklink图

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基于Maklink图和蚁群算法的航线规划 被引量：24

5

作者 陈晓 戴冉 陈昌源 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第3期9-13,共5页

为实现航线自动规划设计,提出一种可行的计算方法,并对船舶实际运营中进行航线规划时需注意的问题进行分析。以路径最短为目标,建立以避开障碍物区域和危险区域、控制转弯角度及减少转向点数目等为约束条件的规划模型。在建立模型过程中... 为实现航线自动规划设计,提出一种可行的计算方法,并对船舶实际运营中进行航线规划时需注意的问题进行分析。以路径最短为目标,建立以避开障碍物区域和危险区域、控制转弯角度及减少转向点数目等为约束条件的规划模型。在建立模型过程中,采用Maklink图和Dijkstra算法生成初始规划路径,采用蚁群算法对路径作进一步的优化和调整,以满足约束条件。试验结果表明:与传统的在纸质海图上绘制航线及在电子海图上手动输入转向点生成航线相比,通过智能算法生成航线具有耗时短、经济可靠等优点。 展开更多

关键词 船舶工程 航线自动规划 maklink图 DIJKSTRA算法 蚁群算法

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基于Maklink图和布谷鸟搜索算法的施工水域路径规划 被引量：1

6

作者 张波菲 谢新连 何傲 《上海海事大学学报》 北大核心 2020年第3期6-11,30,共7页

为提高船舶在复杂施工水域通行的安全性,提出一种基于Maklink图和布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法的船舶路径规划方法。利用改进的Maklink图构建施工水域环境模型;设置变量参数并用改进的CS算法对模型进行求解,其中采用基于Dijkstra... 为提高船舶在复杂施工水域通行的安全性,提出一种基于Maklink图和布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法的船舶路径规划方法。利用改进的Maklink图构建施工水域环境模型;设置变量参数并用改进的CS算法对模型进行求解,其中采用基于Dijkstra算法得到的最短路径长度作为种群个体的适应度值;采用3个衡量算法性能的指标——优化性能指标、时间性能指标和动态性能指标,对多种算法进行分析比较。结果表明,采用指数型自适应步长和线性自适应发现概率对CS算法进行改进,能提高其在路径规划中的搜索效率和迭代速度,并可以保证求出一定精度内的近似最优解,显示出该算法的优越性。 展开更多

关键词 船舶避障 智能交通 布谷鸟搜索(CS)算法 性能指标 施工水域 maklink图

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基于Maklink图与遗传算法的动态改航策略研究 被引量：3

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作者 王帝 《航空计算技术》 2019年第1期50-53,共4页

近年来,随着航班流量的增加,航班延误越来越严重,在影响航班延误的众多因素中,雷雨等恶劣天气是其中的一个重要原因。为了保障恶劣天气下的飞行安全,航班需要采取改航策略避开危险区。对Maklink图的划设算法进行改进,以改航绕飞路径长... 近年来,随着航班流量的增加,航班延误越来越严重,在影响航班延误的众多因素中,雷雨等恶劣天气是其中的一个重要原因。为了保障恶劣天气下的飞行安全,航班需要采取改航策略避开危险区。对Maklink图的划设算法进行改进,以改航绕飞路径长度最短为目标;在基于改进的Maklink图和遗传算法对航空器进行静态改航路径优化的基础上,进行航空器动态改航路径规划。为了使改航路径与航空器实际运行相贴合,对改航绕飞路径进行平滑再优化处理,为实际管制策略的制定提供依据。 展开更多

关键词 航班延误 maklink图 遗传算法 改航路径 管制

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基于改进Maklink图的多点遍历路径规划算法

8

作者 郭浩年 彭星光 《无人系统技术》 2024年第4期84-94,共11页

针对无人设备在执行如定点巡逻任务和货物搬运作业时,需要解决多点遍历和避障路径规划的问题,开展了一种基于改进Maklink图的全局路径规划算法研究,优化避障作业路径。首先,建立改进Maklink图作为空间模型,简化作业空间;随后,设计一种... 针对无人设备在执行如定点巡逻任务和货物搬运作业时,需要解决多点遍历和避障路径规划的问题,开展了一种基于改进Maklink图的全局路径规划算法研究,优化避障作业路径。首先,建立改进Maklink图作为空间模型,简化作业空间;随后,设计一种改进蚁群算法在上述空间模型内规划路径,算法采用针对多点遍历的启发式函数、禁忌搜索、局部最优处理机制和精英个体保留与额外进化策略;最后,对比实验证明了所提算法在不同任务环境下的有效性,具有更强的寻优能力和更好的稳定性,在10个案例中,相对基于概率路线图的算法和传统蚁群算法,路径长度优化提升最大分别可达21.13%和49.31%,稳定性提升最大分别可达99.56%和99.82%。 展开更多

关键词 无人设备 多点遍历 避障 路径规划 maklink图 蚁群算法

原文传递

基于改进人工鱼群算法和MAKLINK图的机器人路径规划 被引量：14

9

作者 郭伟 秦国选 +1 位作者 王磊 孙日杰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2145-2152,共8页

针对静态二维环境下移动机器人全局路径规划问题,提出一种基于改进人工鱼群算法(IAFSA)和MAKLINK图的路径规划方法.该方法以Lorentzian函数和正态分布函数为视野和步长的自适应算子,引入指数递减惯性权重因子,能够提高AFSA算法的收敛速... 针对静态二维环境下移动机器人全局路径规划问题,提出一种基于改进人工鱼群算法(IAFSA)和MAKLINK图的路径规划方法.该方法以Lorentzian函数和正态分布函数为视野和步长的自适应算子,引入指数递减惯性权重因子,能够提高AFSA算法的收敛速度和计算精度. MS (JoséLuis Esteves Dos Santos)算法结合IAFSA算法分步寻优,取IAFSA算法优化后的最优路径为全局最优路径,可以解决以往算法在MAKLINK图中只能求近似全局最优路径的问题.仿真实验结果表明了所提出改进算法方案的可行性和有效性. 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 人工鱼群算法 maklink图 MS算法

原文传递

基于Maklink路径规划混合定位算法研究 被引量：2

10

作者 杨俊磊 段倩倩 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第2期62-65,共4页

为了提高含有障碍物下的路径规划的质量和效率,保证遍历节点少且路径短,提出了一种混合定位算法。算法融合了粒子群算法选择最佳位置的优越性,以提高蚁群算法蚂蚁所在节点与盲节点间距离估计的精度和搜寻速度;根据蚁群算法通过信息素浓... 为了提高含有障碍物下的路径规划的质量和效率,保证遍历节点少且路径短,提出了一种混合定位算法。算法融合了粒子群算法选择最佳位置的优越性,以提高蚁群算法蚂蚁所在节点与盲节点间距离估计的精度和搜寻速度;根据蚁群算法通过信息素浓度选择遍历节点的特点,规划节点与盲节点之间的最短距离,以增强蚁群信息素的浓度值,提高收敛速度,规划最短路径。实验表明:在不同规模障碍物区域路径搜寻过程中,采用混合定位算法规划路径优于文中其他两种算法,规划路径最短,效率最高。 展开更多

关键词 路径规划 混合定位 maklink图 信息素

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基于谱聚类的空域扇区分割 被引量：8

11

作者 王超 王晓英 王飞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第6期1889-1893,共5页

为解决当前空域扇区结构对交通流适应性差的问题,进行了空域扇区分割与边界优化算法的研究。根据管制空域的基本航线网络结构和空中交通流量,提出了顶点间联系程度的计算模型;结合顶点融合与边航线离散化方法,建立了空域运行图模型;应... 为解决当前空域扇区结构对交通流适应性差的问题,进行了空域扇区分割与边界优化算法的研究。根据管制空域的基本航线网络结构和空中交通流量,提出了顶点间联系程度的计算模型;结合顶点融合与边航线离散化方法,建立了空域运行图模型;应用谱聚类算法实现了空域图顶点的有效分割,解决了近距平行航路分割误差问题,实现了扇区凸壳的构造与划分;提出了基于MAKLINK图的扇区间边界优化路径选择算法。实例分析表明,该算法能根据空中交通流量需求进行扇区优化设计,运行时间较短,约为10 s。 展开更多

关键词 空域规划 扇区划分 图论 谱聚类 maklink图

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基于改进粒子群算法的移动机器人路径规划 被引量：16

12

作者 刘艳红 陈田田 张方方 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期114-119,共6页

针对基本粒子群算法在路径规划时易陷入局部最优、规划路径较长等问题,提出了改进粒子群算法对移动机器人进行路径规划。首先使用MAKLINK图建立移动机器人的工作空间模型,然后采用Dijkstra算法搜索从起始位置到目标位置的全局次优无碰... 针对基本粒子群算法在路径规划时易陷入局部最优、规划路径较长等问题,提出了改进粒子群算法对移动机器人进行路径规划。首先使用MAKLINK图建立移动机器人的工作空间模型,然后采用Dijkstra算法搜索从起始位置到目标位置的全局次优无碰撞路径,最后将指数变量权重加入改进的粒子群算法中对次优路径进行优化,找到最短路径。与基本粒子群算法不同,改进粒子群算法中粒子不是向最优的粒子学习,而是向适应度值优于平均适应度值的粒子学习,并对低于平均适应度值的粒子进行变异处理。该方法能够提高粒子的多样性,避免粒子陷入局部最优。仿真结果验证了所提出的改进粒子群算法的有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 maklink图 DIJKSTRA算法 改进粒子群算法

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恶劣天气下多条改航路径的生成 被引量：1

13

作者 仝佳璐 胡明华 张颖 《航空计算技术》 2018年第6期55-58,63,共5页

为了解决复杂空域中航班流的运行问题,以最优改航航路为目标函数,采用改进的双向Dijkstra优先队列算法生成多条改航航路。对于一些实时的恶劣天气冲突,利用MAKLINK图对改航路径进行局部修改,并在此基础上利用路径代价函数与多条路径规... 为了解决复杂空域中航班流的运行问题,以最优改航航路为目标函数,采用改进的双向Dijkstra优先队列算法生成多条改航航路。对于一些实时的恶劣天气冲突,利用MAKLINK图对改航路径进行局部修改,并在此基础上利用路径代价函数与多条路径规划模型对所生成的改航路径进行评价,求得多条最优改航航路。实例验证结果证明,应用的改进算法和设计的系统能高效规划出k条最优路径,且满足实际要求,适用于航班流的整体运行。 展开更多

关键词 双向Dijkstra优先队列算法 maklink图 路径代价函数 多条路径规划模型

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海上施工水域船舶航线规划数学建模及求解 被引量：10

14

作者 谢新连 刘毅 何傲 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期7-12,共6页

海上施工水域是船舶在航行中风险较大的区域,为了解决船舶在施工水域中的船舶航线规划问题,建立了以航线总长度最短为目标函数,以不可航行区域和船舶转向角等为约束方程的航线规划数学模型。在建立航线规划的数学模型的基础上,重点研究... 海上施工水域是船舶在航行中风险较大的区域,为了解决船舶在施工水域中的船舶航线规划问题,建立了以航线总长度最短为目标函数,以不可航行区域和船舶转向角等为约束方程的航线规划数学模型。在建立航线规划的数学模型的基础上,重点研究了模型求解的具体方法。在求解施工水域航线规划的数学模型时,首先利用图论的方法将可自由航行区域通过链接线将其拆分为若干个凸多边形。其次将链接线的中点两两相连,形成海上施工水域中的Maklink航线网络。然后再采用两阶段优化方法求解,第1阶段利用Dijkstra算法求解出能够避开所有危险区域的初始航线;第2阶段利用蚁群算法,对初始航线进行优化。最后通过蚁群算法的优化,求得了航线总长度更短而且转向角更小的最优航线。 展开更多

关键词 交通运输工程 施工水域 航线设计 maklink图 DIJKSTRA算法 蚁群算法

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基于蚁群算法的二维场地土石方运输路径优化研究 被引量：1

15

作者 许辉 《中国科技纵横》 2022年第7期112-114,共3页

土石方调配是工程建设中重要环节之一。由于规划的原因,通常取土和弃土点相距较远,这种现象在工程建设中尤为常见。因此运距和运费往往占工程建安费中较大的比例,如何在既有的取土点和弃土点前提下通过对原有的运输路线进行优化,缩短运... 土石方调配是工程建设中重要环节之一。由于规划的原因,通常取土和弃土点相距较远,这种现象在工程建设中尤为常见。因此运距和运费往往占工程建安费中较大的比例,如何在既有的取土点和弃土点前提下通过对原有的运输路线进行优化,缩短运距、节省运费是工程建设中应考虑的问题。本文以荔玉高速21分部1#取土场为例,通过在MATLAB软件中建立填方和挖方无向模型,并在设置车辆不可通过的区域,尽量还原现场真实的运输情况。利用Dijkstra算法进行路径的初始规划以节省后期运算量,再通过蚁群算法进行路径二次优化,使得到的优化后路径相较仅由Dijkstra算法优化的路径相比长度减少20%。本算法收敛速度快,性能较稳定,对于障碍物的分辨能力强,能实现全局最优路径搜寻,可以一定程度上为项目方案优化提供依据。 展开更多

关键词 路径优化 maklink图 DIJKSTRA算法 蚁群算法

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基于图论和遗传算法的终端扇区划分方法

16

作者 王飞 王红勇 李善梅 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2014年第24期228-236,共9页

为了均衡终端区扇区的工作负荷,保障扇区边界的合理性,研究了终端扇区的划分方法.针对建立的扇区划分数学模型,提出了3阶段的划分方法.首先,采用voronoi图和遗传算法完成初始划分,实现均衡负荷的目标;其次,提出了基于voronoi图和基于mak... 为了均衡终端区扇区的工作负荷,保障扇区边界的合理性,研究了终端扇区的划分方法.针对建立的扇区划分数学模型,提出了3阶段的划分方法.首先,采用voronoi图和遗传算法完成初始划分,实现均衡负荷的目标;其次,提出了基于voronoi图和基于maklink图的2种扇区二次划分方法,满足最小飞行时间及最小距离约束;最后,应用分段线性拟合的方法消除扇区边界的锯齿状,以及满足扇区凸形约束.以广州终端为例进行了仿真计算.应用提出的方法,给出了2种划分结果,都能够使得各扇区的工作负荷在2880s以内,差值不超过350s,扇区边界较为平滑,且计算时间明显减少.仿真计算结果说明方法是可行和有效的,也为使用者提供了灵活的选择. 展开更多

关键词 航空运输 扇区划分 遗传算法 VORONOI图 maklink图 空域规划

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