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基于A-Star算法的深部煤层开采含断层底板突水路径智能识别研究 被引量:1
1
作者 孙文斌 孙志辉 +1 位作者 刘红强 褚怡心 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第3期101-114,共14页
为更精准预测深部煤层开采条件下底板突水风险,采用理论分析、相似材料等研究方法,针对深部煤层开采过程中底板突水路径的智能识别问题开展系统研究。研究结果表明:基于工作面开采过程中的水压-应力监测数据,绘制了底板突水预测图;依据... 为更精准预测深部煤层开采条件下底板突水风险,采用理论分析、相似材料等研究方法,针对深部煤层开采过程中底板突水路径的智能识别问题开展系统研究。研究结果表明:基于工作面开采过程中的水压-应力监测数据,绘制了底板突水预测图;依据各监测节点的水压与应力数据,量化计算了各节点位置的突水概率指数,得出其数值越大突水风险越高;将突水概率指数空间分布作为约束条件,运用A-Star路径规划算法实现了导水裂隙空间路径的有效识别,在此研究基础上,开发出突水路径智能识别系统。最后,通过相似材料模拟试验进行了证实,所提方法规划的路径特征与模型实际导水裂隙演化轨迹高度吻合,且与电法监测结果高度一致,验证了A-Star算法在突水路径识别中的有效性。研究成果为深部开采条件下底板突水灾害的实时监测预警与智慧矿山安全保障提供了新的技术途径,具有明确的应用价值和工程参考意义。 展开更多
关键词 防治水 a-star算法 底板突水 综合权重 突水概率指数
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改进A-star算法融合提升DWA算法的路径规划
2
作者 倪建云 张凤杰 +2 位作者 尚红志 谷海青 曹稳军 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期32-40,共9页
针对移动机器人路径规划对路径长度最短以及平滑度的性能要求,提出一种改进A-star算法融合提升动态窗口法(dynamic window approach,DWA)求解机器人动态路径规划问题的方法。设计了A-star算法新的启发函数,并对其进行动态权重分配,增加... 针对移动机器人路径规划对路径长度最短以及平滑度的性能要求,提出一种改进A-star算法融合提升动态窗口法(dynamic window approach,DWA)求解机器人动态路径规划问题的方法。设计了A-star算法新的启发函数,并对其进行动态权重分配,增加新的评估函数,实现了全局规划路径最短,减少了规划路径的拐点和冗余节点。针对DWA算法,设计了静态障碍物和动态障碍物距离函数,增添路径偏差距离函数,并以全局路径进行指导,使DWA算法规划的路径贴合全局路径,能够及时躲避未知障碍物和动态障碍物,为全局最优路径。仿真结果表明:复杂环境下,改进的A-star算法相比传统算法在路径长度上缩短34.4%,拐点减少53.5%。 展开更多
关键词 路径规划 a-star算法 动态权重 动态窗口法 复杂环境
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基于A-star改进算法的机器人路径规划研究
3
作者 丁铎 《机械工程与自动化》 2025年第6期40-42,48,共4页
机器人路径规划是指通过算法在给定的环境中寻找从起点到目标点的最优路径的过程,目的是使机器人能够避开障碍物,尽可能高效地到达目标。A-star算法在机器人路径规划中是一种高效且广泛应用的路径搜索方法,其结合了Dijkstra算法的完备... 机器人路径规划是指通过算法在给定的环境中寻找从起点到目标点的最优路径的过程,目的是使机器人能够避开障碍物,尽可能高效地到达目标。A-star算法在机器人路径规划中是一种高效且广泛应用的路径搜索方法,其结合了Dijkstra算法的完备性和贪婪算法的启发性,能够在已知环境中快速找到最优路径。提出了一种基于A-star路径规划的改进型算法,通过改进双向搜索、优化启发函数去除冗余节点,对路径的平滑性进行改进,从而提高算法的效率和精确性。通过A-star算法及其改进型算法的实验对比,结果表明:改进型算法效率有明显提升,平滑性得到很大改进。 展开更多
关键词 机器人 路径规划 a-star算法 双向搜索 启发函数
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改进A-star算法的无人船动态路径规划
4
作者 焉晓贞 周新悦 罗清华 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2314-2328,共15页
为了解决无人船动态路径规划中路径转折点多、路径安全性差以及传统A-star算法在动态环境中应用受限的问题,提出一种改进的A-star算法。首先,通过修改open-list的存储方式和增加邻域搜索方向,灵活调整无人船的行进方向,提升其在动态环... 为了解决无人船动态路径规划中路径转折点多、路径安全性差以及传统A-star算法在动态环境中应用受限的问题,提出一种改进的A-star算法。首先,通过修改open-list的存储方式和增加邻域搜索方向,灵活调整无人船的行进方向,提升其在动态环境中的适应能力。其次,通过引入直线引导函数和安全距离代价公式,有效优化路径规划过程,避免不必要的路径绕行和碰撞风险。最后,通过聚焦搜索方法,减少无人船振荡反复运动。仿真结果表明,改进的A-star算法能够成功躲避动态障碍物,并且与其他动态路径规划算法相比,改进A-star在路径长度方面减少了4.88%和0.09%,平滑度方面减少了37.32%和23.17%。改进后的算法能生成更平滑、安全的路径,适用于无人船的动态路径规划。 展开更多
关键词 路径规划 无人船 a-star算法 海洋巡航 动态路径规划
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人工势场法和A-star算法下无人水面艇运动控制研究
5
作者 汤华鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期94-98,共5页
无人水面艇具备非线性、欠驱动的特点,尤其在外界海浪等的干扰因素作用下仅能确定局部最优路径,不能获取全局最优路径,导致无人水面艇运动控制效果下降,为此提出基于人工势场法和A-star算法的无人水面艇运动控制方法。在人工势场法中引... 无人水面艇具备非线性、欠驱动的特点,尤其在外界海浪等的干扰因素作用下仅能确定局部最优路径,不能获取全局最优路径,导致无人水面艇运动控制效果下降,为此提出基于人工势场法和A-star算法的无人水面艇运动控制方法。在人工势场法中引入振荡势场,使无人水面艇能够跳出受力平衡的困境,从而确定局部最优路径。采用A-star算法进行海上运动区域路径搜索,结合局部最优路径以及路径平滑处理确定全局最优路径。根据航行路径规划结果,采用双闭环控制器计算无人水面艇的期望速度和航向角速度,通过差速推进器实现无人水面艇的运动控制。实验结果显示,该方法能有效控制无人水面艇避开障碍物,安全抵达目标点,无人水面艇控制成功率高,实际应用效果好。 展开更多
关键词 人工势场法 a-star算法 无人水面艇 运动控制 局部最小值
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基于Laguerre图的自优化A-Star无人机航路规划算法 被引量:26
6
作者 魏瑞轩 许卓凡 +1 位作者 王树磊 吕明海 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期577-582,共6页
为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航... 为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航路预规划,在此基础上简化二次规划空间的范围,之后恢复威胁区域和禁飞区域的真实形状,在简化后的规划空间内使用改进A-Star算法实施二次航路规划,最后对生成的航路进行自优化处理。仿真结果证明了LA-Star算法满足航路规划的实时性和准确性要求。 展开更多
关键词 无人机 航路规划 La-star算法 Laguerre图 a-star算法
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基于改进A-Star算法的无人机航迹规划算法研究 被引量:90
7
作者 李季 孙秀霞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期788-792,共5页
针对传统A-Star算法在无人机航迹规划问题应用中的局限性,提出了一种结合飞行器简化运动学方程的改进A-Star算法,并将该算法应用于解决无人机在未知危险环境中的威胁规避问题;研究了综合考虑各路径代价影响因素情形下的航迹规划方法。... 针对传统A-Star算法在无人机航迹规划问题应用中的局限性,提出了一种结合飞行器简化运动学方程的改进A-Star算法,并将该算法应用于解决无人机在未知危险环境中的威胁规避问题;研究了综合考虑各路径代价影响因素情形下的航迹规划方法。最后对无人机参考航迹规划的数字仿真证明了改进算法的有效性。 展开更多
关键词 运筹学 无人机 航迹规划 威胁规避 a-star算法 路径代价
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基于Hash table的启发式A-star及其改进算法在最短路径问题中的高效实现 被引量:4
8
作者 别丽华 蒋天发 +1 位作者 李倩 周晋 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期944-948,共5页
介绍了一种应用在静态交通中最短路径规划的改进启发式A-star算法,首先对该算法中的关键步骤进行了描述和分析,然后针对传统采用数组或链表模式实现算法时占用资源过多或效率不高的情况,提出采用哈希表来优化算法,最后以湖北省的路径规... 介绍了一种应用在静态交通中最短路径规划的改进启发式A-star算法,首先对该算法中的关键步骤进行了描述和分析,然后针对传统采用数组或链表模式实现算法时占用资源过多或效率不高的情况,提出采用哈希表来优化算法,最后以湖北省的路径规划为实例对算法进行了测试和分析,证明引入哈希表对路网数据进行存储和检索,能实现规划数据的快速查找和计算,大幅度提高算法执行效率,减少实现的复杂度. 展开更多
关键词 a-star 启发式搜索 哈希表 最短路径 路径规划
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贪婪和A-Star算法在物流配送中的应用及仿真 被引量:6
9
作者 徐彬 王权锋 +1 位作者 刘斌 苏建美 《软件》 2013年第6期35-39,共5页
在物流的各项成本中,配送成本占了相当高的比例。因此,物流配送中最优路径选择对物流企业增加利润起着关键作用。采用科学、合理的方法来进行物流配送路径的优化,是物流配送领域的重要研究内容。本文深入研究A-Star算法,结合贪婪算法的... 在物流的各项成本中,配送成本占了相当高的比例。因此,物流配送中最优路径选择对物流企业增加利润起着关键作用。采用科学、合理的方法来进行物流配送路径的优化,是物流配送领域的重要研究内容。本文深入研究A-Star算法,结合贪婪算法的思想,在QTCreator平台上,采用VisualC++编程对物流配送中路径的选择问题进行模拟仿真。通过再现交通运输环境,模拟物流运输中的突发事件,优化物流配送的路线。根据需求,设计出最短路径和最少时间的配送方式,并在地图上显示其对应的路径。通过本软件模拟解决物流配送中各种情况,从而降低运输成本。这对于提高物流配送决策效率以及降低物流配送成本具有重要的意义。 展开更多
关键词 最优路径选择 a-star算法 贪婪算法 模拟仿真
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Dijkstra和A-star算法在智能导航中的应用分析 被引量:11
10
作者 陈圣群 董林飞 《重庆科技学院学报(自然科学版)》 CAS 2010年第6期159-161,共3页
Dijkstra算法是最经典的最短路径算法,A-star算法是最有前景的启发式搜索算法。深入分析和比较两种算法,在复杂的交通地形图中,通过改进估价函数,证实了A-star算法在智能导航中更加高效。
关键词 启发式搜索算法 估价函数 a-star算法 DIJKSTRA算法
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基于BN和A-star的矿井提升机制动系统故障诊断 被引量:3
11
作者 李娟莉 樊忠 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2018年第8期116-120,共5页
针对提升机制动系统故障诊断推理不确定因素多及故障诊断中推理不准确等问题,提出了贝叶斯网络和改进的A-star推理算法相融合的不确定性推理故障诊断方法。首先利用组态王进行数据的采集,并将采集到数据库中的数据用MATLAB进行预处理,... 针对提升机制动系统故障诊断推理不确定因素多及故障诊断中推理不准确等问题,提出了贝叶斯网络和改进的A-star推理算法相融合的不确定性推理故障诊断方法。首先利用组态王进行数据的采集,并将采集到数据库中的数据用MATLAB进行预处理,将得出的结果导入到Netica软件中进行参数学习和不确定推理,最后利用改进的A-star算法搜索出发生故障最大的路径,并按路径排除故障。经实验验证:该故障诊断方法具有较高的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 贝叶斯网络 a-star算法 故障诊断 矿井提升机
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基于图论节点的改进A-star栅格路径规划算法 被引量:6
12
作者 赵玉玲 邵腾戊 苏德国 《廊坊师范学院学报(自然科学版)》 2023年第4期34-38,共5页
提出了一种将图论最短问题中的路径节点及栅格地图中的栅格节点位置信息结合的路径规划算法。依据图论最短问题思想,提取室内具有特殊信息的位置节点,并判断节点间可视性,加入到先决地图信息中。在此基础上改进的A-star算法在扩展节点时... 提出了一种将图论最短问题中的路径节点及栅格地图中的栅格节点位置信息结合的路径规划算法。依据图论最短问题思想,提取室内具有特殊信息的位置节点,并判断节点间可视性,加入到先决地图信息中。在此基础上改进的A-star算法在扩展节点时,根据启发函数,只在特殊节点位置进行扩展,避免计算大量不必要栅格点的启发函数,从而提高算法效率。实验结果表明,改进后的A-star算法较之前时间缩短了79.2%,所遍历栅格节点减少了99.4%,且栅格分辨率大小不影响路径规划效率。最后总结改进方法的优缺点,期望改进算法可用于室内多目标同时导航。 展开更多
关键词 栅格地图 a-star算法 图论 路径规划
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基于A-Star算法警用地图查询系统的设计与实现 被引量:4
13
作者 徐伟 孙士兵 《信息安全与技术》 2011年第5期52-53,56,共3页
介绍了一种基于A-Star算法的警用地图查询系统的设计与实现。系统采用了面向对象技术进行程序设计思想,运用A-Star算法实现了对警用地图的数据进行检索和路径分析,为人民警察工作及时出警、精确打击、高效抓捕提供了技术保证。
关键词 a-star算法 面向对象 检索 最短路径
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基于A-star算法控制的井下搬运系统研究
14
作者 李晓岩 苏娜 《煤矿机械》 2015年第8期284-286,共3页
根据A-star算法原理,采用寻迹方法将井下搬运机车的运动轨迹问题转化为广义坐标系下的运动学方程,通过对运动学模型的推算及离散化,得出系统位置控制参数,基于Matlab对位置误差进行了数值模拟,验证了计算方法的可行性。依据算法控制特点... 根据A-star算法原理,采用寻迹方法将井下搬运机车的运动轨迹问题转化为广义坐标系下的运动学方程,通过对运动学模型的推算及离散化,得出系统位置控制参数,基于Matlab对位置误差进行了数值模拟,验证了计算方法的可行性。依据算法控制特点,完成了搬运控制系统的硬件及软件设计,实现了搬运系统的高效率避障,位置准确定位。 展开更多
关键词 a-star算法 运动轨迹 控制系统 数值模拟
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基于改进A-Star算法的隐身无人机快速突防航路规划 被引量:28
15
作者 张哲 吴剑 +2 位作者 代冀阳 应进 何诚 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期248-258,共11页
针对现代战争中隐身无人机(UAV)在高严密的组网雷达防御体系下的生存及突防问题,提出了基于改进A-Star算法的隐身无人机战区突防航路规划技术。首先对隐身无人机突防过程进行了分析建模,分别建立了隐身无人机的运动学模型、动态雷达散... 针对现代战争中隐身无人机(UAV)在高严密的组网雷达防御体系下的生存及突防问题,提出了基于改进A-Star算法的隐身无人机战区突防航路规划技术。首先对隐身无人机突防过程进行了分析建模,分别建立了隐身无人机的运动学模型、动态雷达散射截面特性和组网雷达探测概率的计算模型。然后针对传统算法在解决隐身突防问题时的不足,充分考虑所规划航路时的快速性和安全性要求,设计了改进A-Star算法。在算法中引入了多层变步长搜索策略和无人机的姿态角信息,结合秩K融合准则,通过每段航迹上隐身无人机被组网雷达系统的发现概率来判断新航迹点的可行性。仿真结果表明,改进A-Star算法能够在复杂的组网雷达系统下快速生成更优的战区突防航路,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 无人机 航路规划 组网雷达 a-star算法 雷达散射截面
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基于障碍信息的高效A-Star航路规划算法 被引量:7
16
作者 肖自兵 屈耀红 袁冬莉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第9期71-75,共5页
在复杂障碍存在的情况下,针对传统A-Star航路规划算法节点扩展次数多、产生节点多、搜索效率低的缺点,提出了一种基于障碍信息的高效A-Star航路规划算法。该算法通过分析、使用障碍信息,制定合理的节点扩展策略、引入积极的航路导向机制... 在复杂障碍存在的情况下,针对传统A-Star航路规划算法节点扩展次数多、产生节点多、搜索效率低的缺点,提出了一种基于障碍信息的高效A-Star航路规划算法。该算法通过分析、使用障碍信息,制定合理的节点扩展策略、引入积极的航路导向机制,可有效减少节点扩展次数和扩展节点数量、提高搜索效率。仿真结果证明了算法的有效性。研究过程表明,提出的算法适用范围广、具有普遍性应用价值。 展开更多
关键词 障碍信息 高效a-star算法 搜索效率 航路规划
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融合A-Star与DWA双优化算法的自动引导车路径规划 被引量:9
17
作者 董翼宁 曹景胜 李刚 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第30期12994-13001,共8页
自动引导车的应用越来越广泛,为了达到自动引导车在路径规划中要达到全局最优,实时避障的要求,提出了一种优化A-Star算法与优化DWA算法相融合的自动引导车路径规划方案。A-Star算法能找到全局最优路径,根据A-Star算法进行优化,引入自适... 自动引导车的应用越来越广泛,为了达到自动引导车在路径规划中要达到全局最优,实时避障的要求,提出了一种优化A-Star算法与优化DWA算法相融合的自动引导车路径规划方案。A-Star算法能找到全局最优路径,根据A-Star算法进行优化,引入自适应启发函数,并进行路径关键点选取,删除冗余路径点。优化后的A-Star算法解决了传统算法规划效率低,路径不平滑的问题。动态障碍物躲避采用DWA算法,优化评价函数,提升了规划效率。仿真结果表明,融合优化后的A-Star算法与优化后的DWA算法,减小了搜索范围,提高了路径规划效率且能实现避障的效果。该融合算法相较其他融合算法在路径规划效率上有很大提升,最终实现全局最优路径规划和局部动态实时避障。 展开更多
关键词 自动引导车 路径规划 a-star算法 DWA算法
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A-Star算法在三维物流模拟中的应用研究 被引量:2
18
作者 冯晓川 李江洁 《林产工业》 北大核心 2018年第9期52-54,共3页
采用科学、合理的方法进行物流配送路径的优化,是物流配送领域的重要研究内容。笔者以3ds文件作为数据源,在此基础之上,深入研究A-Star算法,结合OpenGL进行三维物流模拟。通过模拟物流配送场景,优化物流配送路径,结合最短配送时间、最... 采用科学、合理的方法进行物流配送路径的优化,是物流配送领域的重要研究内容。笔者以3ds文件作为数据源,在此基础之上,深入研究A-Star算法,结合OpenGL进行三维物流模拟。通过模拟物流配送场景,优化物流配送路径,结合最短配送时间、最快响应速度模拟现实物流配送问题,同时,借助三维可视化技术实现物流配送的三维表达,这对于提高物流配送决策效率以及降低物流配送成本具有重要的意义。 展开更多
关键词 a-star算法 OPENGL 3ds 三维可视化 模拟仿真
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基于EPA-star算法的船舶管路协同布局优化研究 被引量:1
19
作者 杨智尧 张洪硕 林焰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期161-172,共12页
[目的]旨在克服现有管路布局设计方法的效率、工程实用性问题,探索一种高效的EPA-star (escape pruning A-star)算法来进行管路布局优化。[方法]对布局空间进行基于逃逸图法的离散化,将所得连接点存储为邻接表,引入预估穿越代价和惩罚... [目的]旨在克服现有管路布局设计方法的效率、工程实用性问题,探索一种高效的EPA-star (escape pruning A-star)算法来进行管路布局优化。[方法]对布局空间进行基于逃逸图法的离散化,将所得连接点存储为邻接表,引入预估穿越代价和惩罚函数减少路径中的折弯和折返现象,对路径进行剪枝处理提升大跨度情形下的路径质量;提出一种考虑禁选区域的分支管路分支点选取方法,进而提高路径设计质量和效率;通过改进管路层面的布局效率,以实现更为高效的协同布局算法。[结果]通过实船机舱燃油管路和核动力船舶机舱管路的仿真算例分别验证了EPA-star算法在常规船舶管路布局上的可行性与有效性和在特种船舶复杂布局环境下的工程实用性,所布置管路长度分别缩短0.52%和35.41%,折弯数降低32.3%和6.5%,并留有更大的维修空间,协同布管效果较原工程案例更为紧凑,布管质量有显著提升。[结论]研究成果可为常见船舶和特种船舶管路布局方案设计提供有益指导。 展开更多
关键词 船舶设计 a-star算法 管路布局 剪枝处理 编码技术 自动布局
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基于半边数据结构的A-star路径规划算法及实现 被引量:2
20
作者 古天驰 李晓东 苏龙生 《科技创新与应用》 2023年第30期34-37,45,共5页
针对3D游戏地形的路径搜索问题,提出基于半边数据结构的具有避障能力的A-star最短路径搜索算法。算法利用三角面与邻接边的拓扑关系建立半边数据结构,并以三角面邻接边中点作为路径节点,对比传统的以欧氏距离为预估代价计算模型,提出一... 针对3D游戏地形的路径搜索问题,提出基于半边数据结构的具有避障能力的A-star最短路径搜索算法。算法利用三角面与邻接边的拓扑关系建立半边数据结构,并以三角面邻接边中点作为路径节点,对比传统的以欧氏距离为预估代价计算模型,提出一种新的预估代价计算模型的A-star算法(HEAS),算法可有效规避障碍并找到最优路径。实验表明,HEAS算法可适用于不同三维地形,并可确保在较短的时间内找到最优路径。实际上,HEAS算法不仅可应用于3D游戏场景下的最优路径搜索,亦可应用于实际三维地形图的最优路径规划问题。 展开更多
关键词 半边数据结构 a-star算法 路径规划 邻接边中点 3D游戏
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