改进A*算法在路径规划中的应用
2021-06-23王保剑胡大裟蒋玉明
王保剑,胡大裟,蒋玉明
1.四川大学 计算机学院,成都610065
2.四川省大数据分析与融合应用技术工程实验室,成都610065
随着中国制造2025的不断推进,对我国工业制造的智能自动化提出了更高的要求。智能自动化仓库系统作为现代工业制造的基础,因此成为智能系统研究的热点领域之一。其中基于自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)的智能自动化仓库系统是智能仓库系统的重要分支。在由多台自动导引车组成的自动导引车系统(Automated Guided Vehicle System,AGVS)的运行过程中,需要解决任务调度、路径规划和避碰等一系列问题[1-3],其中AGVS的路径规划是研究的热点、难点。
目前主要路径规划算法有Dijkstra算法[4]、A*算法[5-6]等,智能路径规划算法有蚁群算法[7]、遗传算法[8]、Q-learning算法[9]等。其中A*算法是启发式搜索算法[10],其算法本身具有简洁高效,能够快速找到最优解的优点,因此被广泛应用于AGVS路径规划。A*算法有很多局限性,文献[11]提出一种结合跳点搜索算法的改进A*算法,能够有效减少列表中无用节点数量,减少计算量,提高算法效率,解决A*算法在规模较大的AGVS中对多个AGV进行路径规划的应用场景中系统开销大,路径规划速度慢的问题。文献[12]在当前节点的启发函数中加入父节点的启发函数,使启发函数在代价函数中的占比保持在一个合理范围,提高算法的实时性。文献[10]采用新的数据结构将A*算法中的搜索操作并行化,同时实现算法的快速插入操作,提升算法的效率。文献[13]在传统A*算法的启发函数中引入网路负载,能够有效均衡各网络负载,改善出口区域负载过高的情况。……
