基于拓扑位置关系的无人艇路径搜索方法

基于拓扑位置关系的无人艇路径搜索方法

论文摘要

针对目前路径规划容易陷入局部最优和搜索时间较长的问题,提出基于拓扑位置关系的无人艇路径搜索方法。分析空间物体的拓扑位置关系,构建基于拓扑位置关系的地图表达。在地图要素表达、拓扑关系谓词和拓扑路径可达的基础上建立拓扑地图,避免大量网格化的路径搜索造成时间复杂度提升,同时避免搜索陷入局部最小值。采用Dijkstra算法对建立的拓扑地图进行最优路径选择。试验结果表明:在障碍物不变、搜索范围变大的情况下,该方法相比栅格化的A*算法能以较低的搜索时间实现更优路径的搜索。

论文目录

  • 1 基于拓扑位置关系的地图表达
  •   1.1 地图要素表达
  •   1.2 空间关系与拓扑关系
  •   1.3 拓扑关系谓词
  •   1.4 拓扑路径可达的定义
  • 2 拓扑地图构建与路径搜索
  •   2.1 拓扑地图构建
  •   2.2 路径搜索
  •   2.3 安全距离和船舶旋回圈
  • 3 试验及分析
  •   3.1 试验环境和工具
  •   3.2 Buffer算子的参数确定
  •   3.3 对比试验
  •     3.3.1 试验场景一:凸形障碍物场景
  •     3.3.2 试验场景二:凹形障碍物场景
  •   3.4 试验结果分析
  •     3.4.1 时间消耗比较
  •     3.4.2 搜索结果比较
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 顾尚定,周春辉,文元桥,肖长诗,杜哲,黄亮

    关键词: 拓扑关系,路径搜索,算法,空间关系

    来源: 中国航海 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 船舶工业,自动化技术

    单位: 武汉理工大学航运学院,内河航运技术湖北省重点实验室,国家水运安全工程技术研究中心,武汉理工大学智能交通系统研究中心

    基金: 国家重点研发计划(2018YFC1407405,2018YFC0213904,2018YFC0213900),国家自然科学基金(51679180,51579204,41801375,51709218),武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室开放基金(17I03),武汉理工大学双一流项目,武汉理工大学研究生优秀学位论文培育项目(2017-YS-070)

    分类号: U664.82

    页码: 52-58

    总页数: 7

    文件大小: 851K

    下载量: 245

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