基于选择交叉烟花算法的无人车路径规划

摘要：

在三维地形环境下,基本烟花算法进行路径规划时易陷入局部最优解且存在收敛速度慢的问题,为此,提出选择交叉烟花算法.利用栅格法构建三维地形环境并设置威胁区域,使无人车选择合适的节点进行路径探索,结合燃耗代价、平滑代价和威胁代价构建适应度函数,以约束路径节点的生成位置,确保规划出的路径平滑且远离威胁区域.通过基本烟花算法的爆炸、变异、映射和选择操作进行路径搜索,同时加入针对路径节点的轮盘选择操作,使偏离原始路径较远的节点具有更高的爆炸概率,以约束路径的搜索方向,从而加快算法的搜索速度.在此基础上,引入选择交叉火花,通过对轮盘选择后节点间的路径片段进行交叉,以增强种群中烟花之间信息的交互性,提高搜索全局最优解的性能.仿真结果表明,相比基本烟花算法,该算法在简单和复杂地形环境下的适应度值平均提高6％,且运行时间平均缩短13.5％.在各类地形环境下,无人车通过该算法能有效规避威胁区域,并在较短时间内寻找到更加平滑且燃耗更低的路径.

关键词：无人车、路径规划、三维环境、烟花算法、选择交叉火花

所属期刊栏目：48

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61872313

在线出版日期：2022-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：314-320