一种基于小生境粒子群的二维空间多路径规划方法技术

技术编号:8161680 阅读:233 留言:0更新日期:2013-01-07 19:37
本发明专利技术公开了一种基于小生境粒子群的二维空间多路径规划方法,应用于船舶路径规划系统。本发明专利技术首先在直角坐标系下对环境进行建模,采用将规划区域等距分割的方法对粒子进行编码,对粒子的评价考虑安全性和经济性两方面的因素;然后是子群粒子的区域内局部寻优,采用小生境识别技术创建新的子群,并对子群粒子采用基于隔离机制的小生境粒子群算法进行局部寻优;最后是主群的区域划分,主群粒子采用认知模式的粒子群算法进行区域搜索,并对子群的中心进行交叉操作,产生的个体加入主群。本发明专利技术的方法具有较强的区域划分和局部寻优能力,能够正确、有效地规划出多条路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算智能
,具体涉及的是。
技术介绍
路径规划是实现船舶智能化航行的关键技术之一,其主要任务是在环境已知、环境部分已知或环境未知的情况下,规划出安全的航行路线,同时高效地到达预定的位置。传统路径规划方法中,如人工势场法、可视图法和遗传算法等,对路径优劣的评价完全依靠给定的适应值函数,生成一条具有最优适应度的路径,算法求得的最优路径的性能与评价函数密切相关。然而,在实际运用中单一的最优路径往往并不完全适用。在实际路径规划过程中,由于路径规划问题本身的复杂性、船舶运动的复杂性以及外部环境的复杂性,采用任何单一的评价函数都是不完善的,很难用一个统一的适应值函数将所有的因素都考虑进去;对于给定的适应值函数,在某些情况下可能有些路径的适应度一样,利用传统的路径规划算法需要对两条路径做出取舍,而预先设定的取舍策略很难反映实际的任务需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提出,规划出多条最优或次优路径供决策者选择。该方法借鉴遗传算法求解多峰函数的思想,在基本粒子群优化算法的基础上,引入小生境生成、隔离进化等策略实现船舶多路径规划,分别采用主群粒子进行区域划分,采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于小生境粒子群的二维空间多路径规划方法,其特征在于:该方法具体包括以下几个步骤:步骤一、环境建模及粒子编码:在直角坐标系O?XY下对环境进行建模,障碍物用不规则的多边形表示,以船舶最大尺寸对障碍物进行膨胀,将船舶抽象为一大小可忽略的质点;设S为船舶航行的起点,G为终点,对规划区域进行坐标变换,以SG作为X“轴,垂直于X“轴且经过S点的直线为Y′轴,坐标变换公式为:x′y′=cosαsinα-sinαcosα·x-xsy-ys其中,(x,y),(x“,y“)分别表示全局地图中某一点在坐标系O?XY和...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘利强戴运桃汪相国
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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