动态环境下的多Agent路径规划方法研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xukuikui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现阶段对于多Agent系统的研究已经能够成功应用于实际生活中的很多领域,而路径规划技术是其研究的关键问题之一,对此研究者也提出了很多解决多Agent路径规划的方法。但是在实际生活应用中,多Agent往往是处在动态环境中的,Agent对周围环境的信息掌握的也是有限的,对于动态障碍物的位置也是未知的,因此就需要使用有效的算法来为多Agent规划出有效的路径,从而使Agent能够在安全无碰的情况下快速找到从起点到终点的最短路径。另外,路径规划过程中对于多Agent之间的碰撞问题也是不可忽略的。针对多Agent在动态环境下的路径规划中所存在的问题,本文主要在原始蚁群算法上作出了相应的改进,另外结合博弈论方法来解决路径规划过程中的多Agent之间的碰撞性问题。所做主要工作如下:(1)首先在多Agent进行路径搜索的前期需要根据其掌握的周围环境信息进行环境建模,对环境建模方法进行优劣对比,选择简单的栅格法对环境信息进行处理并建立多Agent运行的二维环境地图,为后面路径规划算法的实施奠定了基础。(2)利用蚁群算法来为每个Agent规划出全局有效的路径,但是对于蚁群算法中存在的如收敛速度慢和易于陷入局部最优等的缺点,本文作出了以下对蚁群算法的两种方式的改进方法,第一种方法为:首先在原始蚁群算法中引入反向学习方法来对蚂蚁位置进行初始化分布,增加了算法的全局搜索能力;其次利用粒子群算法中的自适应惯性权重因子来调节信息素强度Q值,使其自适应地变化,避免陷入局部最优;最后为了加快算法的迭代速度本文采用对信息素挥发因子值进行自适应的调节。第二种方法为:首先使信息素强度值自适应变化;其次以信息素每轮更新结束后所有的信息素平均值为基准引入信息素缩减因子,从而加快算法的迭代速度;最后利用烟花算法中的爆炸算子来解决死锁问题,从而扩大蚂蚁的搜索范围,快速找到下一步的路径,避免陷入死锁。通过在Matlab中实验进行验证了所提方法的有效性,实验结果表明,改进的蚁群算法明显克服了传统蚁群算法的如收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺点。(3)在多Agent路径规划过程中,Agent在行走过程中难免会遇到如静态、动态的障碍物,对于动态环境下的多Agent的路径规划问题,Agent会存在动态避障,本文主要是解决Agent之间的动态避障问题。具体方法为,如果Agent之间存在碰撞,即利用博弈论来为多Agent之间构建动态的避障模型,并且针对博弈的求解问题和多Nash均衡的选择问题采用虚拟行动法来解决,从而确保每个Agent能够快速学习到最优的Nash均衡,最终,算法能够最大限度地发挥整体利益,并成功避开障碍。Matlab仿真实验结果表明所提的方法能够减少Agent路径规划的从起点到终点的路径长度并且提高了收敛速度。
其他文献
信息技术的成果与教育教学不断融合,继而产生了微课这种新型的教学模式,它使原本枯燥的教学过程更加形象化,增加了教学的趣味性,也对学生学习兴趣的调动起到了积极作用。微课
我国大倾角煤层大约占全国煤炭总量的15%~20%,大多数矿区为了在较短的投资周期内实现高产量,高效益的目标,不断加大煤矿开采的强度,直接导致了很多煤层赋存好的资源优先开采
购买是一个复杂的决策过程而非单纯的“刺激-反应”,环境心理学研究认为,人与周围的物理环境,如温度、光线、噪声和空间的人口密度等都存在着一种交互作用,而这种交互作用会对人们的心理、态度乃至行为产生影响,而且这些光线、温度、噪音等因素,无处不在,它们对我们的购买行为的影响,是一个有趣的命题。而拟人化是产品与品牌定位中的一种重要手法,广泛存在于我们的营销实践中,近年来也为研究者所关注。本研究基于实验法,
多光谱辐射测温技术是测量非灰体表面高温的有力工具,它通过多个光谱通道的辐射信息经数据处理后得到待测表面温度。基于约束优化的多光谱辐射温度数据处理算法解决了由未知
声波与生理结构相互作用所产生的幅频响应特征对听觉定位有重要作用,尤其是中垂面定位,所以此幅频特性亦被称为声源定位谱特征。定位谱特征包括多个频谱峰谷成分,其中的谱谷
双水平呼吸机是一种辅助人体呼吸的设备,对睡眠呼吸暂停综合征和慢性阻塞性肺病有良好的治疗效果。本文针对双水平呼吸机家庭使用场景下的功能要求,对双水平呼吸机的控制策略
近年来,我国处于城镇化发展的快速时期,城市数目不断增加,城市规模不断扩大。我国城镇化率由改革开放时期约17%增长到如今的59.58%,年均增速约为1.04%。伴随着过快的城镇化增
在浅海环境下,地声参数,如沉积层数量及厚度、密度、衰减系数等对声信号的传播有很大影响。然而衰减系数等参数很难通过直接的方式测量得到,因此声学上反演的方法得到高度重
超声和媒质的相互作用包括热机制、机械机制与空化机制三种,功率超声是指超声波作为一种能量形式主动作用于媒质,使之发生影响和改变。常见的功率超声应用有超声清洗、超声焊
目的:分析前置胎盘患者血液学指标,研究NLR、PLR在前置胎盘患者合并胎盘植入的诊断效能,建立前置胎盘合并胎盘植入的预测模型。方法:将2012年12月2019年12月山西白求恩医院妇产科诊治分娩的297例前置胎盘患者作为研究对象。所有前置胎盘患者均于分娩前一周之内采血,对前置胎盘患者一般资料及血液学指标进行回顾性分析及统计;分别分析普通型前置胎盘患者、凶险型前置胎盘患者在植入与非植入组间血液学参数