无人驾驶清扫车路径优化模型及其求解算法

随着无人驾驶清扫车的推广使用,合理地减少额外的行驶时间是必要的.本文将无人驾驶清扫车路径问题看作是道路中间存在车场且有容量限制的弧路径问题,并建立无人驾驶清扫车路径优化模型,设计了求解该模型的模拟退火算法,对每辆车的行驶路线先后优化两次,案例分析结果显示所有车辆的行驶时间减少了50％,验证了算法的有效性.论文最后给出了...     

基于模拟退火算法的充电路径规划

主要利用模拟退火算法解决针对无线传感器网络的充电器路径规划问题,并求得网络中每个传感器对应的最小电池容量.该实际问题可抽象为经典旅行商问题(TSP)以及多旅行商问题(MTSP).针对中小规模的TSP问题,以总路程最小为优化目标,利用模拟退火算法搜索全局最优解;针对MTSP问题,以多条路径中最长的路程和每条支路平均路程的...     

模拟退火算法的改进及其应用

模拟退火算法是随机优化近似算法。本文首先介绍其物理背景和一般形式，然后通过对算法增加记忆和返回两个功能以及在算法之后链接一个局部搜索过程，改善了算法性能，接着将改进算法应用于解旅游商问题，最后对该算法作简要的性能评论。     

一种基于Dijkstra算法的机器人避障问题路径规划

移动机器人的避障问题是移动机器人控制领域的研究热点.针对给定的移动机器人避障问题,探讨了最短路径及最短时间路径的路径规划问题.对于最短路径问题,建立了简化的路径网格模型,将其抽象为由节点及边构成的两维图,再使用经典的Dijkstra算法获得可行的最短路径.对于最短时间路径问题,通过分析移动机器人弯道运行的速度曲线,基于几何方法得出了移动时间与过渡圆弧圆心之间严格的数学关系,此后借助MATLAB优化函数获得最佳的移动路径.算法可为类似机器人避障问题的解决提供借鉴.     

改进PSO算法融合人工势场法的工业机器人路径规划设计

良好的路径规划可以极大提高工业机器人的工作效率.针对工业机器人与障碍物的干涉判断问题,提出基于轴角的干涉判断方法;利用栅格法进行环境建模,将机器人路径规划问题转化为可供处理的抽象空间;结合干涉判断,找出障碍点的范围,并作膨化处理;利用改进的粒子群融合人工势场法的路径规划方法,构建引力场和斥力场模型,用于生成初始粒子群;...     

基于两阶段混合动态规划算法的龙门吊路径优化

产业界已出现利用多台轨道式龙门吊同时作业以提升集装箱码头装船效率的情况,由于需要确定每台龙门吊的取箱作业集合以及增加了“避免碰撞”、“顺次移动”等现实约束,故其移动路径规划问题在模型建立与求解上比单台轨道式龙门吊更为复杂。本文针对两台轨道式龙门吊同时作业的情形,建立了龙门吊移动路径网络模型,并开发了基于贪婪算法与动态规划的两阶段混合算法,并通过仿真算例,借助与基于实际调度规则所得到的调度方案的对比,验证了模型及优化算法的有效性与实用性。     

带时间窗的车间搬运机器人路径优化建模及算法研究

本文以车间搬运机器人为研究对象,在考虑时间窗的前提下,求解机器人进行物料配送和成品回收场景下的路径优化问题。提出一种强化学习遗传蚁群算法,首先利用扫描法求解初始搬运机器人的数量,并将子路径节点的几何中心设置为虚拟节点,利用嵌入遗传算子的蚁群算法求解连接虚拟节点的最优路径,再利用强化学习算法求解子路径的最优结果;最后将基本成本、运输成本和时间惩罚成本的加权和作为目标解,并最终求出满足约束条件的最优解。通过与基准问题求解结果对比,验证了强化学习遗传蚁群算法的优越性。     

约束多目标选址问题及其算法

文章考察了一类带有区域约束的多目标选址问题，给出了用模拟退火法进行求解的策略，并在微机上予以实现，经试算得到了满意的效果。     

网络路径问题及其多目标扩展形式的混合进化算法

本文就几类困难的网络路径问题及其多目标扩展形式给出相应的混合型进化算法,并在微机上予以实现,为复杂的组合优化问题提供了新的求解手段．     

时变单车路径优化模型及动态规划算法

车辆路径问题由于其广泛的应用领域及经济价值而成为学术研究热点。然而,在已有的研究文献中,车辆的速度时变与服务多任务特性很少被关注。本文讨论了具有这两个特性的单车路径优化问题。建立了以送货完成时间最早为优化目标的时变单车送货路径优化模型。由于很难获得该模型的精确解,本文提出了一种贪婪补货策略压缩原问题解空间,设计动态规划算法给出了车辆行驶时间满足FIFO规则的送货顺序近似最优解。数值算例验证了该算法所得到的解仅是原问题的近似最优解这一结论。算例同时表明优化配送时间随着车辆装载能力的增大而缩短,并在车辆装载能力超过所有客户配送总需求时实现最短配送时间,即,使用较大装载能力车辆能节约更多配送时间。     

基于改进蚁群算法的侦察无人机航路规划与实现

文章针对侦察无人机航路规划这一问题,分析了影响航路规划的因素,构建了航路规划的模型.结合侦察无人机航路规划的特点与模型,论证了基于蚁群算法求解的理由与优点,并对蚁群算法的初始信息素强度与启发因子进行了改进.最后以岛屿进攻战役这一特定作战任务为例,利用MATLAB实现了侦察多目标时的航路规划问题.     

Resource Constrained Shortest Path Problems in Path Planning for Fleet Management

In the management and control of a vehicle fleet on a road network, the problem arises of finding the best route in relation to the mission of the fleet and to the typology of freight or users. Sometimes the route has to be adapted not only to current traffic conditions, but also to the physical, geometric and functional attributes of the roads, related to their urban location and environmental characteristics. This problem is approached here through an extension of the classic Shortest Path problem, named Resource Constrained Shortest Path problem (RCSP), where the resources are related to the road link attributes, assumed as relevant to the specific planning problem. A classification scheme of these attributes is first proposed and RCSP is described and reviewed. Next, a General Resource Constrained Shortest Path problem (GRCSP) is defined, which can be found in all cases where it is necessary to plan, statically or dynamically, the path of a vehicle and to respect a set of constraints expressed in terms of parameters and indices associated with the roads on the network. For this general problem a model has been formulated and a Branch and Cut solution approach is proposed. Computational results obtained on test and real networks during the experimentation of a fleet with low emission vehicles are also given. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Optimal Path Planning Based on Visibility

Various problems associated with optimal path planning for mobile observers such as mobile robots equipped with cameras to obtain maximum visual coverage of a surface in the three-dimensional Euclidean space are considered. The existence of solutions to these problems is discussed first. Then, optimality conditions are derived by considering local path perturbations. Numerical algorithms for solving the corresponding approximate problems are proposed. Detailed solutions to the optimal path planning problems for a few examples are given.     

基于CPM原理和Dijkstra算法的SPM网络计划模型及性质

CPM(关键路线法)网络计划适用于分析工序间存在严格紧前关系(任意工序只能在它的所有紧前工序都结束时才能开始)的进度计划.针对工序间不存在严格紧前关系(任意工序只要其紧前工序中的一个结束它就可以开始)的进度计划,以CPM原理和Dijkstra算法为基础,提出SPM(最短路线法)网络计划以及拟机动时间概念,根据不同的建模原理,建立了两个SPM网络计划模型,并给出了其建立方法以及各模型拟机动时间的求法,分析了每个模型的性质,最后通过算例对其中的一类模型进行了验证.     

关键线路变迁分析方法及其应用

传统的关键路线法(CPM),计算工序的诸多时间参数来确定工期与关键路线,对于简单网络方便可行.但对于大型的复杂网络,必然存在时间参数多、计算量大等问题;加之,工程项目具有普遍的复杂性,时常需要进行工期优化,关键线路可能发生变迁.为了简化计算,运用0-1规划方法,在WinQSB环境下建立适应不同规模的网络计划参数计算的数学模型并快速求解,再通过目标函数的灵敏度分析,确定变量的变化范围,解决关键线路变迁问题.算例表明,提出的方法无需重新计算便可快捷地断定关键线路是否发生变迁.     

机械臂运动路径规划的算法设计

我们对题目中所给的特定的六自由度机械手臂设计一整套通用的算法.让它能够实现点到点移动,有障碍的曲线跟踪,和避障点对点移动三种基本功能.并能自动生成控制台所需要的指令序列.最后我们会对模型的适用范围和准确性进行评价.     

基于五次Hermite插值的机械臂最短路径规划研究

为了保证机械臂高效率和平稳的运行,机械臂运动轨迹曲线一般需要具有C~2连续性,且运动路径具有最优性.采用五次Hermite插值函数方法,构造机械臂的运动轨迹.求解最优化问题得到连接点处二阶导数信息,构造满足上述条件的曲线轨迹,最后给出了两个实例来验证该方法的有效性.     

模糊最短路的一种算法

模糊最短路问题在许多领域有着广泛的应用,研究这一问题具有重要意义。根据多准则决策理论求非被支配路径集合,求最大效用模糊最短路以及利用模糊数排序方法求模糊最短路是常用的三种研究方法,本文利用OERI排序原理,使网络模糊边长具有线性可加性,对具有三角模糊数边权的网络给出了一种标号算法,该算法简单高效,且易于在计算机上实现,算法的时间复杂度为O(n^2)。