基于A-star改进路径规划算法研究
发布时间：2021-01-16 14:47
位置服务应用是融合信息化、智能化和工业化的智能科技,代表着智能算法科技创新的重要标杆。位置服务应用中核心技术在于底层框架中的路径规划算法,路径规划技术作为导航系统中的核心技术,一直是国内外的研究热点。路径规划算法既有诸如Dijkstra算法、BFS算法、模拟退火算法、模糊逻辑等传统算法,又有以基于启发信息函数的A*算法为代表的新型算法。A*算法因引入了启发函数作为辅助判决依据,从而有效提高了算法的可控性和准确性。然而A*算法中启发信息函数的引入可能会导致过早删除路网环境中的路径节点,从而不能确保每次规划的路径为最优解。另外,就A*算法中的节点网格而言,研究者为提高算法精度而对节点网格执行多层次的细化操作,节点网格被分割过小,从而会引起寻径时长成指数级别增长。再者A*算法是一种有损算法,不适用于动态路网环境搜索,当路网环境中道路疏密程度不均或解集中出现多个最小值时,同样不能保证最优路径解。本文针对A*算法存在的缺陷进行了以下几个方面的研究:（1）路网环境基于...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 路径算法研究现状
*算法国内外研究现状"> 1.4 经典A*算法国内外研究现状
1.5 主要研究内容与论文框架安排
1.5.1 论文主要研究内容
1.5.2 论文框架安排
第二章 路径规划基础理论与环境模型
2.1 引言
2.2 路径规划技术分类
2.3 路径规划经典方法介绍与分析
2.3.1 传统算法
2.4 路径规划的步骤
2.5 环境模型概述
2.5.1 环境建模分类
2.5.2 栅格法与自由空间法基本思想
2.5.3 环境模型的合理建设
2.6 本章小结
*算法研究与改进思路">第三章 经典A*算法研究与改进思路
3.1 引言
*算法的基本思想"> 3.2 A*算法的基本思想
*算法基本步骤"> 3.3 A*算法基本步骤
*算法的优缺点"> 3.4 A*算法的优缺点
3.5 本章小结
*算法效能影响因素研究">第四章 A*算法效能影响因素研究
4.1 引言
4.2 数据结构的改进策略
4.2.1 二叉树在路网层面的基础思想
4.2.2 常见的二叉搜索树
4.2.3 动态二叉搜索树的应用
4.2.4 仿真实验结果
4.3 启发函数的改进研究
*算法的体现"> 4.3.1 启发函数控制A*算法的体现
4.3.2 基于启发函数的扩展算法
4.3.3 基于障碍阻值的启发函数改进策略
4.4 对环境建模的改进研究
4.4.1 路网环境分层思想
4.4.2 基于D*的融合路网分层算法研究
4.4.3 D*改进分层算法流程
4.4.4 仿真实验数据分析
4.5 本章小结
*的双向预处理改进搜索算法">第五章 基于A*的双向预处理改进搜索算法
5.1 引言
5.2 并行化处理
5.3 矢量化和归一化的改进
5.4 基于堆结构的完全排序
5.5 实现预处理结构
5.6 实验结果对比分析
5.6.1 实验过程
5.6.2 计算效率对比
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进A*算法的移动机器人安全路径规划[J]. 张红梅,李明龙,杨乐. 计算机仿真. 2018(04)
[2]利用跳点搜索算法加速A*寻路[J]. 邱磊. 兰州理工大学学报. 2015(03)
[3]一种利用改进A*算法的无人机航迹规划[J]. 占伟伟,王伟,陈能成,王超. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(03)
[4]动态环境下基于模糊逻辑算法的移动机器人路径规划[J]. 李擎,张超,韩彩卫,张婷,张维存. 中南大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[5]基于改进A*算法的室内移动机器人路径规划[J]. 王殿君. 清华大学学报(自然科学版). 2012(08)
[6]基于层次策略的路径规划算法对比研究[J]. 蔡文学,郑烟武,钟慧玲,石永强,赵娜,周兴. 交通信息与安全. 2012(01)
[7]一种Dijkstra算法改进方法的研究与实现[J]. 刘刚,李永树,杨骏. 测绘科学. 2011(04)
[8]基于平滑A*算法的移动机器人路径规划[J]. 王红卫,马勇,谢勇,郭敏. 同济大学学报(自然科学版). 2010(11)
[9]A*算法的改进及其在路径规划中的应用[J]. 史辉,曹闻,朱述龙,朱宝山. 测绘与空间地理信息. 2009(06)
[10]改进A*算法及其在GIS路径搜索中的应用[J]. 李志建,郑新奇,王淑晴,杨鑫. 系统仿真学报. 2009(10)
硕士论文
[1]基于分层分区的动态路径规划算法研究[D]. 郑烟武.华南理工大学 2011
[2]移动机器人全局路径规划的研究[D]. 张宏烈.哈尔滨工程大学 2002
本文编号：2981017
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 路径算法研究现状
*算法国内外研究现状"> 1.4 经典A*算法国内外研究现状
1.5 主要研究内容与论文框架安排
1.5.1 论文主要研究内容
1.5.2 论文框架安排
第二章 路径规划基础理论与环境模型
2.1 引言
2.2 路径规划技术分类
2.3 路径规划经典方法介绍与分析
2.3.1 传统算法
2.4 路径规划的步骤
2.5 环境模型概述
2.5.1 环境建模分类
2.5.2 栅格法与自由空间法基本思想
2.5.3 环境模型的合理建设
2.6 本章小结
*算法研究与改进思路">第三章 经典A*算法研究与改进思路
3.1 引言
*算法的基本思想"> 3.2 A*算法的基本思想
*算法基本步骤"> 3.3 A*算法基本步骤
*算法的优缺点"> 3.4 A*算法的优缺点
3.5 本章小结
*算法效能影响因素研究">第四章 A*算法效能影响因素研究
4.1 引言
4.2 数据结构的改进策略
4.2.1 二叉树在路网层面的基础思想
4.2.2 常见的二叉搜索树
4.2.3 动态二叉搜索树的应用
4.2.4 仿真实验结果
4.3 启发函数的改进研究
*算法的体现"> 4.3.1 启发函数控制A*算法的体现
4.3.2 基于启发函数的扩展算法
4.3.3 基于障碍阻值的启发函数改进策略
4.4 对环境建模的改进研究
4.4.1 路网环境分层思想
4.4.2 基于D*的融合路网分层算法研究
4.4.3 D*改进分层算法流程
4.4.4 仿真实验数据分析
4.5 本章小结
*的双向预处理改进搜索算法">第五章 基于A*的双向预处理改进搜索算法
5.1 引言
5.2 并行化处理
5.3 矢量化和归一化的改进
5.4 基于堆结构的完全排序
5.5 实现预处理结构
5.6 实验结果对比分析
5.6.1 实验过程
5.6.2 计算效率对比
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进A*算法的移动机器人安全路径规划[J]. 张红梅,李明龙,杨乐. 计算机仿真. 2018(04)
[2]利用跳点搜索算法加速A*寻路[J]. 邱磊. 兰州理工大学学报. 2015(03)
[3]一种利用改进A*算法的无人机航迹规划[J]. 占伟伟,王伟,陈能成,王超. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(03)
[4]动态环境下基于模糊逻辑算法的移动机器人路径规划[J]. 李擎,张超,韩彩卫,张婷,张维存. 中南大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[5]基于改进A*算法的室内移动机器人路径规划[J]. 王殿君. 清华大学学报(自然科学版). 2012(08)
[6]基于层次策略的路径规划算法对比研究[J]. 蔡文学,郑烟武,钟慧玲,石永强,赵娜,周兴. 交通信息与安全. 2012(01)
[7]一种Dijkstra算法改进方法的研究与实现[J]. 刘刚,李永树,杨骏. 测绘科学. 2011(04)
[8]基于平滑A*算法的移动机器人路径规划[J]. 王红卫,马勇,谢勇,郭敏. 同济大学学报(自然科学版). 2010(11)
[9]A*算法的改进及其在路径规划中的应用[J]. 史辉,曹闻,朱述龙,朱宝山. 测绘与空间地理信息. 2009(06)
[10]改进A*算法及其在GIS路径搜索中的应用[J]. 李志建,郑新奇,王淑晴,杨鑫. 系统仿真学报. 2009(10)
硕士论文
[1]基于分层分区的动态路径规划算法研究[D]. 郑烟武.华南理工大学 2011
[2]移动机器人全局路径规划的研究[D]. 张宏烈.哈尔滨工程大学 2002
本文编号：2981017
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