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融合椭圆约束的快速行进树路径规划算法

Fast marching tree path planning algorithm with elliptic constraints
袁雷1,2
贾小林1,2
顾娅军1,2
徐正宇1,2
1. 西南科技大学, 计算机科学与技术学院, 四川 绵阳 621010
2. 绵阳市移动物联射频识别技术重点实验室, 四川 绵阳 621010

摘要

为解决快速行进树算法(Fast Marching Tree,FMT*)生成路径拐点多,且由于冗余探索导致路径规划时间长的问题,提出一种融合椭圆约束的快速行进树算法(Ellipse Constraints FMT*,EC-FMT*)。首先引入椭圆约束限制算法探索范围,并结合直连策略避免冗余探索,缩短了路径规划时间;对于路径拐点多的问题,通过父节点重选策略修正路径,去除不必要的拐点。仿真实验表明:采样点数量为1000、1500、2000个时,EC-FMT*算法与FMT*、RRT*、APF-Dynamic FMT*算法相比,在平均规划时间上分别降低了81.9%~84.72%、86.15%~89.78%、77.12%~85.76%,并且拐点数量也有所降低;同时,EC-FMT*算法与FMT*、APF-Dynamic FMT*算法相比,迭代次数分别减少了84.72%~87.03%、80.89%~85.55%。说明EC-FMT*算法能够有效减少冗余探索,缩短路径规划时间,提高路径质量。

基金项目

国家自然科学基金面上项目(61471306)
四川省自然科学基金面上项目(2022NSFSC0548)
绵阳市移动物联射频识别技术重点实验室专项(MYZD23032302)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0162
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第12期

发布历史

[2024-09-11] 优先出版

引用本文

袁雷, 贾小林, 顾娅军, 等. 融合椭圆约束的快速行进树路径规划算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0162. (Yuan Lei, Jia Xiaolin, Gu Yajun, et al. Fast marching tree path planning algorithm with elliptic constraints [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0162. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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