《计算机应用研究》|Application Research of Computers

基于扇形领域扩展的同步双向A*算法

Research on synchronous bi-directional a* algorithm based on sector field expansion

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作者 陈万通,刁天茹,贾吉庆,秦仕伟
机构 中国民航大学 民航航班广域监视与安全管控技术重点实验室;中国民航大学 电子信息与自动化学院;中国民用航空青岛空中交通管理站
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摘要 为提高航空器飞行的安全性和平滑性,解决传统A*算法拐弯角度过大,搜索路径节点过多等问题,提出一种基于扇形领域扩展的同步双向A*搜索算法。首先,根据栅格图法扩展危险区域边界。其次,设计了基于同步双向搜索的A*算法,动态定义正反向搜索的目标节点。针对搜索角度有限问题,提出了在5×5领域内的扇形领域扩展策略。并设计了含有双重权重参数的评价函数,减少冗余点的产生。最后为验证改进后的算法的有效性,选取方形和不规则形状危险区进行仿真。结果表明改进的同步双向搜索算法搜索的路径更平滑;与传统双向A*算法的结果相比,在不同形状的危险区域下,搜索路径长度分别减少了1.65%、13.16%,搜索路径节点个数减少了42.6%、46.81%,具有较强的搜索效率。
关键词 路径规划;同步双向A*算法;扇形领域扩展;双重权重
基金项目 中国民航大学民航航班广域监视与安全管控技术重点实验室开放基金资助项目(202005)
国家自然科学基金资助项目(61901477)
本文URL http://www.arocmag.com/article/02-2022-01-011.html
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中图分类号 TP18
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