基于改进遗传算法的餐厅服务机器人路径规划
本文选题:遗传算法 + 餐厅服务机器人 ; 参考:《计算机应用》2017年07期
【摘要】:针对遗传算法(GA)易产生早熟现象和收敛速度慢的问题,提出了一种基于传统遗传算法(TGA)的改进遗传算法——HLGA,用于实际餐厅服务机器人的路径规划。首先,通过基于编辑距离的相似度方法对拟随机序列产生的初始种群进行优化;其次,采用自适应算法的改进交叉概率和变异概率调整公式,对选择操作后的个体进行交叉、变异操作;最后,计算具有安全性评价因子函数的个体适应度值,进一步对比、迭代得到全局最优解。理论分析和Matlab仿真表明,与TGA和基于个体相似度改进的自适应遗传算法(ISAGA)相比,HLGA的运行时间分别缩短了6.92 s和1.79 s,且规划的实际路径更具有安全性和平滑性。实验结果表明HLGA在实际应用中能有效提高路径规划质量,同时缩小搜索空间、减少规划时间。
[Abstract]:Aiming at the problems of premature convergence and slow convergence rate of genetic algorithm (GA), an improved genetic algorithm (HLGA) based on traditional genetic algorithm (TGA) is proposed, which can be used in path planning of practical restaurant service robot. Firstly, the initial population of quasi random sequences is optimized by using the similarity method based on editing distance. Secondly, the improved crossover probability and mutation probability adjustment formula of adaptive algorithm is used to cross the selected individuals. Finally, the individual fitness value with the security evaluation factor function is calculated, and the global optimal solution is obtained by further comparison. Theoretical analysis and Matlab simulation show that the running time of HLGA is 6.92 s and 1.79 s shorter than that of TGA and improved adaptive genetic algorithm (ISAGA) based on individual similarity, and the actual path planning is more secure and smooth. The experimental results show that HLGA can effectively improve the quality of path planning, reduce the search space and reduce the planning time in practical applications.
【作者单位】: 中国计量大学质量与安全工程学院;
【基金】:国家公益性行业科研项目(201410028-02)~~
【分类号】:TP18;TP242
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 谢鹏;张红梅;;基于自适应遗传算法的EHA控制器优化设计[J];传感技术学报;2016年06期
2 刘建文;丁洁玉;潘坤;张晓强;;基于个体相似度的改进自适应遗传算法研究[J];青岛大学学报(工程技术版);2016年01期
3 牛永洁;张成;;多种字符串相似度算法的比较研究[J];计算机与数字工程;2012年03期
4 邓志燕;陈炽坤;;基于改进遗传算法的移动机器人路径规划研究[J];机械设计与制造;2010年07期
相关硕士学位论文 前1条
1 束磊;基于栅格地图的月球车任务层路径规划及平滑处理[D];哈尔滨工业大学;2013年
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 徐林;范昕炜;;基于改进遗传算法的餐厅服务机器人路径规划[J];计算机应用;2017年07期
2 高强;李啸;胡勇;吴少华;;基于社工信息的口令生成与安全性分析[J];通信技术;2017年07期
3 高磊;闫培丽;阮思烨;许志勇;李鹏;顾俊捷;;基于相似度计算的学习型模板库在虚回路设计和校验中的应用[J];电力自动化设备;2017年07期
4 段帅;贾奋励;宋国民;高云亮;盖森;;检索应用中地理信息资源相似度计算方法研究[J];测绘工程;2017年06期
5 张耀华;林嘉睿;任瑜;任永杰;;基于遗传算法的wMPS系统布局优化研究[J];传感技术学报;2017年05期
6 张凤荔;周洪川;张俊娇;刘渊;张春瑞;;基于改进凝聚层次聚类的协议分类算法[J];计算机工程与科学;2017年04期
7 林连冬;李思奇;陈春雨;邱成军;田志宏;;触觉传感器非线性补偿仿生算法[J];哈尔滨工程大学学报;2017年02期
8 陈利燕;林鸿;张新长;;一种改进的Lucene算法及在空间数据融合中的应用[J];测绘通报;2016年10期
9 张俊玲;耿光刚;延志伟;李晓东;;基于网页信息和分词的中文机构名全称和简称提取方法[J];计算机应用研究;2017年04期
10 尹笋;杨德培;郑永康;童晓阳;蔡刚林;庄先涛;田力智;潘峰;陈络风;胡德峰;;智能变电站SCD中设备虚端子图形化生成系统的设计与实现[J];中国电力;2016年05期
相关硕士学位论文 前4条
1 谢洋;物流终端设备的路径规划与智能控制[D];上海工程技术大学;2016年
2 郭宝军;基于机器视觉的移动机器人路径识别技术研究[D];华北理工大学;2016年
3 刘冠初;四足机器人越障自由步态规划与控制研究[D];电子科技大学;2015年
4 王锦川;自主式水面航行器导航与制导算法的研究[D];大连海事大学;2014年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 窦艳艳;钱蕾;冯金龙;;基于Matlab的模糊PID控制系统设计及仿真[J];电子科技;2015年02期
2 赫英凤;段富海;金霞;赵静静;;电静液作动器不确定性建模分析与可靠度计算[J];机械科学与技术;2014年12期
3 赵远东;汪怡;;基于均分法的小生境遗传算法[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2013年06期
4 熊智挺;谭阳红;易如方;卢鸣凯;;射频自动阻抗匹配的分层遗传算法实现[J];计算机工程与应用;2013年23期
5 马超;邓超;熊尧;吴军;;一种基于混合遗传和粒子群的智能优化算法[J];计算机研究与发展;2013年11期
6 蹇洁;王旭;葛显龙;;云自适应遗传算法有能力约束的车辆调度优化[J];重庆大学学报;2013年08期
7 黄丽莲;周晓亮;项建弘;;分数阶PID控制器参数的自适应设计[J];系统工程与电子技术;2013年05期
8 徐斌;姚缨英;;自适应对偶种群遗传算法及其在电磁场优化设计中的应用[J];电工技术学报;2013年03期
9 曹玉丽;史仪凯;袁小庆;刘江;;自平衡机器人变论域模糊PID控制研究[J];计算机仿真;2013年02期
10 朱俊杰;粟梅;王湘中;陈程;杨龙;;无位置传感器无刷直流电机闭环三段式启动策略[J];仪器仪表学报;2013年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 吴瑞镛,徐大纹;具有年龄结构的遗传算法[J];桂林电子工业学院学报;2001年04期
2 杨艳丽,史维祥;一种新的优化算法—遗传算法的设计[J];液压气动与密封;2001年02期
3 杨宜康,李雪,彭勤科,黄永宣;具有年龄结构的遗传算法[J];计算机工程与应用;2002年11期
4 谷峰,吴勇,唐俊;遗传算法的改进[J];微机发展;2003年06期
5 ;遗传算法[J];计算机教育;2004年10期
6 赵义红,李正文,何其四;生物信息处理系统遗传算法探讨[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年05期
7 刘坤,刘伟波,吴忠强;基于模糊遗传算法的电液位置伺服系统控制[J];黑龙江科技学院学报;2005年04期
8 张英俐,刘弘 ,马金刚;遗传算法作曲系统研究[J];信息技术与信息化;2005年05期
9 丁发智;;浅谈遗传算法[J];乌鲁木齐成人教育学院学报;2005年04期
10 李冰洁;;遗传算法及其应用实例[J];吉林工程技术师范学院学报;2005年12期
相关会议论文 前10条
1 陈家照;廖海涛;张中位;罗寅生;;一种改进的遗传算法及其在路径规划中的应用[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
2 李国云;刘颖;薛梅;邬志敏;;遗传算法在高温空冷冷凝器优化设计中的应用[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
3 王志军;李守春;张爽;;改进的遗传算法在反演问题中的应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
4 任燕翔;姜立;刘连民;从滋庆;;改进遗传算法在三维日照方案优化中的应用[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
5 韩娟;;遗传算法概述[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
6 庞国仲;王元西;;基于遗传算法控制步长的定性仿真方法[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年
7 张忠华;杨淑莹;;基于遗传算法的聚类设计[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
8 何翠红;区益善;;遗传算法及其在计算机编程中的应用[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(下册)[C];1995年
9 靳开岩;张乃尧;;几种实用遗传算法及其比较[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
10 王宏刚;曾建潮;李志宏;;摄动遗传算法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
相关重要报纸文章 前1条
1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
相关博士学位论文 前10条
1 Amjad Mahmood;半监督进化集成及其在网络视频分类中的应用[D];西南交通大学;2015年
2 李险峰;基于改进遗传算法的汽车装配生产线平衡问题研究[D];北京科技大学;2017年
3 周辉仁;递阶遗传算法理论及其应用研究[D];天津大学;2008年
4 郝国生;交互式遗传算法中用户的认知规律及其应用[D];中国矿业大学;2009年
5 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
6 马国田;遗传算法及其在电磁工程中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
7 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
8 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
9 刘冀成;基于改进遗传算法的生物电磁成像与磁场聚焦应用研究[D];四川大学;2005年
10 袁丽华;基于物种进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 张英俐;基于遗传算法的作曲系统研究[D];山东师范大学;2006年
2 钟海萍;原对偶遗传算法与蚁群算法的一种融合算法[D];暨南大学;2013年
3 李志添;模糊遗传算法与资源优化配置的预测控制[D];华南理工大学;2015年
4 王琳琳;新型双层液压轿运车车厢的设计研究[D];上海工程技术大学;2015年
5 李海全;基于遗传算法的建筑体形系数及迎风面积比优化方法研究[D];华南理工大学;2015年
6 彭骞;基于遗传算法的山区高等级公路纵断面智能优化方法研究[D];昆明理工大学;2015年
7 周玉林;基于小波分析和遗传算法的配电网故障检测[D];昆明理工大学;2015年
8 郭颂;基于粗糙集和遗传算法的数字管道生产管理系统研究[D];昆明理工大学;2015年
9 吴南;数值逼近遗传算法的研究应用[D];华南理工大学;2015年
10 于光帅;一类优化算法的改进研究与应用[D];渤海大学;2015年
,本文编号:2038568
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2038568.html