一种面向非结构化环境的改进跳点搜索路径规划算法

摘要：

为解决非结构化复杂场景下基于搜索的寻路算法中存在的计算时间长、路径非最优等问题,在跳点搜索(jump point search,JPS)算法的基础上,提出一种带权重的跳点搜索(weighted jump point search,WJPS)算法.WJPS算法改进了启发式函数,同时采用非传统的距离表达,最终实现了在保证全局路径最短的同时,降低了计算时间.为了验证WJPS算法的有效性,设计了多种非结构化复杂场景地图,对A?、JPS算法和WJPS算法在寻路时间、扩展点数和路径长度3方面进行了对比.实验结果显示,相比A?算法和JPS算法,WJPS算法在复杂环境中能保证生成路径是最短的,同时利用JPS跳点算法中寻找拓展点的策略,能够实现毫秒级别的规划,且算法效率能够满足智能体对路径规划层的要求.另外,WJPS算法采用微分平坦法对生成的路径点作曲线拟合,使智能体的运动轨迹更加平滑.

关键词：路径规划、非结构化环境、跳点搜索算法、微分平坦法

所属期刊栏目：21

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11872069

在线出版日期：2021-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2363-2370