基于在线图修剪的网格地图寻路

跳点搜索算法(JPS)是网格地图上最先进的图形修剪技术,由Daniel Harabor在2011年开发。它是A*的变种,提高了A*在等价网格上寻路的速度,当考虑当前节点的孩子可能被添加到OPEN集合时候,跳点搜索算法则直接从当前节点跳跃到了远处可见的节点。本文给出了跳点搜索算法的两个规则,并通过实证分析,将跳点搜索算法与两个先进的搜索空间约化算法进行了对比。结果显示:跳点搜索算法相对于Swamps(保持最优性的修剪技术)来说有显著地改进;同样,相对于很多情况下性能上占优的HPA*(次优寻路算法)也具有优越性。     

基于打破对称性的快速寻路算法

基于Java实现了跳点搜索算法,给出了算法实现的过程.实验结果表明:跳点搜索算法找到了一条从起始节点到目标节点的最优路径,且能够有效地识别和消除网格地图上的路径对称性,大幅度减少了节点扩展的数量.对比A*、宽度优先搜索、最佳优先搜索和Dijkstra可知,在所求解的路径长度一致的情况下,跳点搜索在平均搜索时间上显著快于其他算法.因此,跳点搜索是快速、高效的.     

利用跳点搜索算法加速A*寻路

介绍广泛应用于游戏寻路中的标准A*算法,指出跳点搜索(JPS)算法使A*生成并扩展的节点数量很少,而且到达目标的速度很快.因为跳点搜索能够消除路径间的对称性,通过在直线和对角线方向上修剪节点来识别后继,在搜索时跳过了大量可能会添加到open列表和closed列表中的中间节点以及其他计算,这使搜索速度有了很大提升.在5个基准网格地图上测试A*+JPS对A*的相对加速比,实验结果表明:跳点搜索可将标准A*搜索的速度提高一个数量级甚至更多,并且速度收益的程度取决于基础网格地图的地貌,对于大的开放区域,跳点搜索更加高效.另外,跳点搜索对A*在节点扩展数量上的改进甚至比搜索时间的改进更加显著.无论从搜索时间还是从节点扩展数量上,A*+JPS都明显优于A*,利用跳点搜索算法可显著加速A*寻路.     

面向移动机器人快速全局路径规划的改进跳点搜索算法

针对传统全局路径规划算法计算量大,寻路时间过长等问题,为了进一步提高移动机器人综合作业能力,本文提出了一种基于跳点搜索算法的快速全局路径规划算法,旨在减少时间成本,以满足移动机器人在实际复杂环境中对智能性、高效性、安全性和可靠性的要求。首先通过“块”操作方法,在一次搜索中快速扫描底层网格中的一个区域,将跳点搜索算法的修剪规则一次应用于多个节点,减少搜寻跳点时所涉及的大部分迭代计算,并在采取“对角优先”方式的前提下,剔除仅具有改变方向的中间转折点,大量减少Openlist和Closedlist的不必要节点,减少计算量,提高路径规划的实时性。为了验证改进算法的有效性与可行性,分别在规则的网格地图、测试库基准地图及移动机器人Turtlebot2进行仿真实验验证,结果表明在生成相同路径的基础上,改进跳点搜索算法与A*算法相比扩展节点数目缩减了68.9%,搜索耗费时间降低了71.9%;与传统跳点搜索算法相比,扩展节点数目缩减了41.3%,搜索耗费时间降低了33.4%,能够满足移动机器人快速全局路径规划的要求。     

基于跳点菱形搜索的快速运动估计算法

实时视频编码系统要求运动估计的搜索算法既快又准,现行的菱形搜索算法是公认的效率较高的算法之一。利用图像像素间的相关性,提出了一种跳点菱形搜索,进一步减少菱形搜索的点数和时间,而重建的图像质量跟原来的菱形算法相当。     

基于ORB-SLAM2的三维占据网格地图的实时构建

针对ORB-SLAM2系统只能输出相机的运动轨迹图,而不能生成用于路径规划和导航地图的问题,提出了一种基于ORB-SLAM2的跳表地图(Skip List Map)构建算法,可用于三维占据网格地图实时构建。首先搭建了一个用于三维占据网格地图实时构建的Skip List Map模型,其时间复杂度仅为O(lgn);其次对Skip List Map三维占据网格地图的生成与更新做了详细推导;最后设计了ORB-SLAM2与Skip List Map算法相结合的方案。通过效率对比实验,表明本文算法具有较高的时间效率与灵活性;搭建实验所需平台并进行了真实场景实时实验,实验表明本文算法能实现三维网格地图的实时构建;且能清晰标识出环境中障碍物的位置,验证了本文算法的有效性。     

基于有界k-d树的最近点搜索算法

提出了一种基于有界k-d树的最近点搜索算法.算法的原理是:由根节点中的包围盒确定树中数据的空间范围,并在搜索过程中不断划分包围盒来缩小搜索范围,同时递归地计算查询点到包围盒的距离.结合优先级队列,基于有界k-d树的最近点搜索算法拓展到搜索按距离远近排列的多个最近点.实测和仿真分析表明,本搜索算法的计算效率高于传统的搜索算法.     

城市路网的一种最优路径搜索算法

为了在城市路网中搜索最优路径,建立了一种限制搜索区域的时变权重有向图模型.在限制搜索区域上,模型首次引入了搜索方向因素,综合考虑三个因素:时变的车流密度、定常的空间距离以及搜索方向,更加符合城市路网实际交通状况.进一步,给出了相应的最优路径搜索算法.与传统的城市路网最优路径搜索算法相比,所提算法有两个优点:(i)缩小了...     

基于A*和Bresenham相结合的网络游戏寻路算法设计与实现

网络游戏寻路算法主要是解决角色以最佳的方式走到指定地点的问题.该文首先介绍了一种基于启发式搜索的A*算法和获得直线路径的Bresenham算法,并结合游戏地图,给出网络游戏寻路算法及其具体实现方法.结果表明,A*算法结合Bresenham算法实现寻路提高了目标搜索的效率,从而突显了游戏角色和怪兽的智能性,增强了游戏的可玩性.     

基于图搜索算法的探讨

讨论了图搜索的非启发式和启发式算法,着重分析了它们各自的复杂性、优缺点及其相互关系,提出了改进要点．这对于如何选用一个合适的搜索算法是十分有益的．     

网格搜索引擎技术研究

网格中有许多可利用的资源，网格系统的可用性依赖于搜索引擎的搜索能力。首先介绍了网格资源管理和传统的搜索引擎技术，然后在P2P搜索引擎技术的基础上，提出了一种更加有效的网格搜索引擎技术——网格对等搜索。     

影响酸碱滴定突跃的因素及化学计量点位置的商榷

本文推导出了强酸强碱、一元弱酸弱碱、多元弱酸弱碱滴定突跃、化学计量点的近似计算式,用公式说明了影响滴定突跃的因素及化学计量点的位置,并得出了一些重要结论.     

弱内向映射的不动点定理

本文证明了弱内向映的若干新的不动点定理,它们推广和改进了文献[1.2]中某些重要结果。     

非锥多值映象的不动点指数

本文建立了满足A((?)p∩(?))(?)p(其中p为锥,Ω为开集)的非锥多值映象A的不动点指数理论.     

使用三维栅格地图的移动机器人路径规划

针对移动机器人使用三维地图进行路径规划的问题,研究了使用三维栅格地图的路径规划算法.该算法将装载三维激光扫描仪的移动机器人得到的三维点云转换成为八叉树结构的三维栅格地图;扩展了D*算法使之考虑机器人的尺寸,检测每种位姿状态下是否与环境发生碰撞,生成多条可行路径可以在栅格地图中直接生成机器人的运动轨迹,保证运动过程中机器人自身及物体的安全.实验结果表明:该算法不需要对地图具有先验认识,并且考虑了机器人的实际尺寸,具有较强的可靠性和实用性,已经在真实环境中进行了实验.     

网格图的2-彩虹控制数

给定一个图G和正整数k,图的彩虹控制函数f是满足下列条件的映射f:V(G)→2{1,2,…,k},使得对某个顶点v满足f(v)=,则∪u∈N(v)f(u)={1,2,…,k},其中V(G)是图G的顶点集,N(v)表示所有与v相邻的顶点的集合.彩虹控制函数f的权定义为w(f)=∑v∈V(G)|f(v)|.图的k-彩虹控制数γrk(G)是所有彩虹控制函数的权中的最小权.研究了2-彩虹控制函数的启发式算法的网格图的构造方法,实验结果表明,基于禁忌搜索策略的模拟退火算法比传统的模拟退火算法具有较好的效果.     

隐压缩映射的公共不动点定理

在弱相容和不相容映射的隐压缩条件和积分型压缩条件下,给出一些新的隐压缩条件,并证明了一些新的不动点定理.