遗传算法优化AGV全局路径:建模与应用改进

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本文探讨了遗传算法在自动导引车(Automatic Guided Vehicle, AGV)全局路径优化中的应用,发表于2008年10月的《四川大学学报(自然科学版)》第45卷第5期。作者夏谦、雷勇和叶小勇来自四川大学电气信息学院,他们提出了一种创新的方法来解决AGV在静态已知环境下的路径规划问题。 首先,研究者采用改进的链路可视图作为建模工具,这种模型对障碍物的处理更为精细,通过将障碍物的顶点视为行走节点,确保AGV在行驶过程中能够避开碰撞。这种方法增加了路径的有效性和安全性。 在路径搜索阶段,作者借鉴了蚁群算法的可行表路径搜索策略,用于生成初始种群,这样可以避免AGV在实际操作中遇到无效路径,从而提高搜索效率。此外,针对死路情况,研究者设计了相应的处理机制,防止搜索陷入停滞,保持搜索的连续性。 交叉过程中,采用了重复点交叉的方式,不仅解决了AGV可能遇到的断路问题,还提升了找到最优路径的效率。值得注意的是,论文还提到在交叉变异阶段,人为创造环路的设计有助于优秀个体的产生,这在遗传算法的进化过程中起到了关键作用。 为了进一步优化算法性能,研究者引入了蚁群算法的正反馈优化策略,将其与遗传算法的多次迭代相结合,加速了算法收敛到最优解的过程。实验结果显示,经过改进的遗传算法能够在MATLAB仿真环境中有效地搜索出AGV的全局最优路径。 本文的关键词包括:AGV、碰撞避免、死路处理、环路生成、全局路径优化、重复点交叉、遗传算法、蚁群算法以及正反馈优化策略。这些关键词展示了研究的核心内容和技术细节,对于理解和应用遗传算法在AGV路径规划中的实际应用具有重要的参考价值。