一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法，本发明专利技术的技术方案包含三个要点：第一，引入拓扑地图作为无人车调度环境，来减少多无人车路径规划的计算量；第二，通过将拓扑地图转化成加权有向图来生成精准调度方案，再对精准调度方案进行RVIZ仿真，证明算法的有效性；第三，提出两种冲突消除方法，即：中间点冲突消除法和相邻点冲突消除法，并根据动作计划中冲突结点的属性，选择冲突消除方法，来消除冲突，从而快速生成无冲突的路径计划。本发明专利技术通过RVIZ对联合计划进行仿真实验，验证了提出的方法在真实环境下是有效性的。

A route finding method of multiple unmanned vehicles based on topology map and conflict elimination strategy

【技术实现步骤摘要】
一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法
本专利技术涉及一种多主体寻路方法，具体是一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法。
技术介绍
近年来，无人驾驶的研究发展迅速，其涉及机器人、计算机科学和工程学等多个领域。多无人车路径规划问题是多主体寻路问题(Multi-AgentPathfinding，MAPF)在无人驾驶领域的延伸。MAPF被定义为：存在多个主体，它们具有不同的目标点，为这些主体寻找无冲突路径计划的问题。MAPF问题为无人车路径规划提供理论基础，解决MAPF问题的算法通过改进可以用于解决无人车路径规划问题。目前最受欢迎的解决MAPF的算法是基于冲突的搜索算法(Conflict-BasedSearch，CBS)。CBS是一个面向MAPF问题的求解算法，它通过运行两级搜索算法(高级搜索和低级搜索)，来保证算法的完整性和最优性。以前绝大数工作针对网格地图，并假设主体的动作具有统一的持续时间，如：CBS算法等；也有少部分只针对网格地图，不作假设，如：CCBS(CBSwithContinuousTimes)算法等。CCB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)根据真实的地形获取相应的拓扑地图的数据，拓扑地图的数据包含：node(x，y)，track(startNode，endNode，weight)，topoMap(tracks，nodes)；其中，node表示拓扑地图中结点，track表示拓扑地图的边，其由开始顶点(startNode)、结束顶点(endNode)和权重(weight)组成，topoMap表示整个拓扑地图，由边集(tracks)和顶点集(nodes)构成；/n2)将拓扑地图转化为加权有向图，具体地：将拓扑地图中边集的每条边，加上方向生成有向图，...

【技术特征摘要】
20200106 CN 20201001176271.一种基于拓扑地图和冲突消除策略的多无人车寻路方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据真实的地形获取相应的拓扑地图的数据，拓扑地图的数据包含：node(x，y)，track(startNode，endNode，weight)，topoMap(tracks，nodes)；其中，node表示拓扑地图中结点，track表示拓扑地图的边，其由开始顶点(startNode)、结束顶点(endNode)和权重(weight)组成，topoMap表示整个拓扑地图，由边集(tracks)和顶点集(nodes)构成；
2)将拓扑地图转化为加权有向图，具体地：将拓扑地图中边集的每条边，加上方向生成有向图，再在其边上等距离(0.05倍的单位长度)插入点，点的数目为边的权重，从而生成加权有向图；
3)输入M(M≥3)辆车在加权有向图中的起点与终点，并设无人车的路径集chrome为空，其中，chrome由无人车的动作计划S构成，S表示M辆无人车在一段时间内的动作计划；
4)调用CCBS算法生成无人车的动作计划S，具体地，CCBS算法以无人车的起点与终点为输入，重复调用高级搜索来检查、选择和解决冲突，调用低级搜索来生成新的动作计划S，直到生成合理解或到达最大运行时间，返回S；
5)判断S中是否存在冲突，若不存在，进入步骤11)；
6)若存在，获取S中所有的冲突点，记录下含有冲突最多的结点p及其冲突数nt；
7)分析在p点存在冲突的无人车数量，即：nt≥m-1，若是，进入步骤8)；若否，进入步骤9)；
8)调用“中间点冲突消除法”，选择最大冲突点之前的位置作为无人车的目标位置；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡奕侨，张凯凯，邹烨，傅顺开，张惠臻，田晖，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35