基于JPS和变半径RS曲线的Hybrid A^(*)路径规划算法

作     者：张博强 张成龙 冯天培 高向川 ZHANG Boqiang;ZHANG Chenglong;FENG Tianpei;GAO Xiangchuan

作者机构：河南工业大学机电工程学院河南郑州450001 郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61640003) 河南省重点研发专项(231111241100) 河南省科学技术协会“科创中原”行动项目-青年人才托举工程项目(2023HYTP011) 

出 版 物：《郑州大学学报(工学版)》 (Journal of Zhengzhou University(Engineering Science))

年 卷 期：2025年第46卷第2期

页      码：19-25页

摘      要：为解决混合A^(*)(Hybrid A^(*))算法在高分辨率地图和复杂场景下搜索效率低、耗费时间长的问题,通过对影响传统Hybrid A^(*)算法搜索效率的因素进行分析,提出了J-Hybrid A^(*)算法。首先,在Hybrid A^(*)算法扩展节点前,使用跳点搜索(JPS)算法进行起点到终点的路径搜索,将该路径进行拉直处理后作为计算节点启发值的基础;其次,设计了新的启发函数,在Hybrid A^(*)算法扩展前就能完成所有节点启发值的计算,减少了Hybrid A^(*)扩展节点时计算启发值所需的时间;最后,将RS曲线由最小转弯半径搜索改为变半径RS曲线搜索,使RS曲线能够更早搜索到一条无碰撞路径,进一步提升了Hybrid A^(*)算法的搜索效率。仿真结果表明:所提J-Hybrid A^(*)算法在简单环境中比传统Hybrid A^(*)算法和反向Hybrid A^(*)算法用时分别缩短68%、21%,在复杂环境中缩短59%、27%。在不同分辨率地图场景中,随着地图分辨率的提高,规划效率显著提升。实车实验表明:所提J-Hybrid A^(*)算法相较于传统Hybrid A^(*)算法和反向Hybrid A^(*)算法的搜索用时分别减少88%、82%,有效提升了Hybrid A^(*)算法的搜索效率、缩短了路径规划所需时间。

主 题 词：Hybrid A^(*)算法 启发函数 JPS算法 RS曲线 路径规划 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 080203[080203] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13705/j.issn.1671-6833.2025.02.022

馆 藏 号：203157616...