基于改进A~＊算法的越野路径规划研究

针对车辆的越野路径规划问题,研究并分析了地形坡度和地表属性对于车辆路径规划的综合影响。引入了窗口移动法对地形进行先期的坡度计算和通行性分析,就轮式车辆和履带式车辆分别建立了地表属性的粗糙度评价指标,并采用面积占优法将地表属性栅格化。通过建立禁忌表,叠加了坡度与粗糙度的约束影响以减少搜索范围,提高搜索效率。构造了改进A*算法的估价函数,并结合expand表、open表、closed表以及path表设计了考虑坡度和粗糙度约束的路径优化算法。仿真结果表明,该算法能够快速有效地实现符合真实地形环境的越野路径规划。

求解有硬时间窗车辆路径问题的改进遗传算法

针对军事运输中有硬时间窗的车辆路径问题(vehicle routing problem with hard time windows,VRPHTW),结合混合交叉运算、改进变异运算和精英保留策略,以所有车辆的配送总时间最少为目标,设计了改进遗传算法。借鉴贪婪思想,提高了初始种群的优越性;构造了迭代种群的入口矩阵和出口矩阵,并以此为基础提出改进交叉算子,期间引入前向插入法设计了混合交叉运算,加快了种群的寻优速度;同时提出改进变异算子,增加了种群的多样性。实验结果表明,改进遗传算法较之基本算法有着更快的收敛速度和更优的收敛效果。

多策略蚁群算法求解越野路径规划

针对车辆的越野路径规划问题,设计了以最少行驶时间为目标的多策略蚁群算法。首先,分析了地形坡度和地表属性对于车辆路径规划的综合影响,通过叠加坡度与粗糙度约束建立了禁忌表;其次,一方面引入了自适应调整策略以提高路径搜索的有效性,另一方面设计了双向搜索策略以增加蚂蚁之间的协作能力和成功路径的搜索机率;另外,还提出了子路径多段交叉策略以提高算法的全局搜索能力和收敛速度,在详细叙述改进算法的步骤之后,优化了算法的部分参数取值;最后,就基本算法和改进算法的性能指标、收敛代数和仿真结果进行了比较与分析。实验结果表明,改进算法能够快速有效地实现越野路径规划,较之基本算法有一定的优越性。

基于混合NSGA-Ⅱ的有硬时间窗的多目标车辆路径问题

针对有硬时间窗的多目标车辆路径问题,本文采取交叉、变异和精英保留相结合的选择策略,分别以配送总时间、调用车辆数和配送总费用为决策目标,设计了混合NSGA-Ⅱ.首先,为提高初始种群的优越性,引入了时差插入法;其次,以继承父代的优秀基因、加快种群的寻优速度为目的,提出了新颖交叉算子并设计了新颖交叉运算;再次,通过子路径变异运算以增加种群的多样性;最后,构造了基于密度的Pareto排序以保证种群分布的均匀性.本文不仅描述了算法的详细步骤,而且通过实验就收敛代数、目标函数和仿真结果进行了比较与分析.结果表明,混合NSGA-Ⅱ较之基本算法有着更快的收敛速度和更好的收敛效果.

基于改进蚁群算法的越野路径规划

针对车辆的越野路径规划问题,研究并分析了地形坡度和地表属性对于车辆路径规划的综合影响。引入了"窗口移动法"对地形进行先期的坡度计算和通行性分析,就轮式车辆和履带式车辆分别建立了地表属性的粗糙度评价指标,并采用"面积占优法"将地表属性栅格化。通过建立禁忌表,叠加了坡度与粗糙度的约束影响以减少搜索范围,提高搜索效率。构造了改进蚁群算法的估价函数,并结合路径表设计了考虑坡度和粗糙度约束的路径优化算法。仿真结果表明,该算法能够快速有效地实现符合真实地形环境的越野路径规划。

基于混合遗传算法的模糊需求车辆路径问题

针对模糊需求的车辆路径问题,以模糊可信性理论为基础,设计了混合遗传算法。引入扫描算法进行种群的初始化,结合配送分队数和剩余载重因素提出了混合交叉算子。借鉴差分进化和扫描思想构建了基于整数序规范的差分扫描变异运算。以Solomon标准集为算例,通过实验确定了主观参数的最优取值为0.4。改进前后的阶段效果比较表明,混合交叉算子和差分扫描变异算子提高了算法的性能,采用可信性理论研究模糊需求问题有一定的优越性。

武器装备视景数据采集、管理与展示系统

针对武器装备的三维战场仿真平台建立的需求,设计了一套基于人机交互的视景采集、管理与三维场景显示的系统方案。规划了系统的总体设计,针对采集到的武器数据进行分类管理和数据的获取。该系统主要基于OSG技术,通过读取三维模型数据,实现了武器装备的静态细节展示和场景漫游效果。实验结果表明,该系统集交互性与真实性于一体,并且能极大节省直接基于图形编程语言建模和开发系统所需的时间和劳动量。

基于通视性约束的实体运动匹配仿真算法研究

研究了坦克实体在TIN地形上进行运动匹配的新求解方法,引入了感兴趣区AOI概念,采用估计与检测算法计算实体的参考点,并结合SO改进算法提出了基于通视性约束的实体运动匹配仿真算法。经与四点匹配算法进行定性和定量的比较得出,该算法可以使坦克在运动时与地形保持合理的位置关系,克服了运动实体与地形相互嵌入等现象,有效地提高了虚拟场景的真实感和可信度。

基于空间逻辑的仿真实体三维模型重构

根据作战仿真可视化的需求,为提高仿真实体三维模型存储、复用和使用效率,分析了作战仿真实体模型数据管理的优缺点,采用空间逻辑描述和空间逻辑变换,提出了一种新的实体三维模型数据结构和存储方法,设计了三维实体模型快速重构的几何层次与数据结构体系,建立了实体三维模型全局层、集合层、单元层、表面层、顶点层和空间逻辑层,并给出了模型重构的算法。结合某型坦克三维实体模型的重构应用实例,实现了实体各部件的空间逻辑标准化,为作战单元实体仿真三维模型重构提供了一种可行的技术途径。

基于改进蚁群算法的应急救援路径规划

应急救援路径规划不同于普通的路径规划,其目标为用最短的时间对待救援目标实施救援,因此无须考虑返回时间。同时,不同于以往路径规划单个目标点的情况,待救援目标可以有一个或多个。提出一种基于改进蚁群算法的应急救援路径规划方法,设置夸张系数Qa,并定义"虚拟边",解决当前点的邻接待访问点中有多个目标点的问题。为提高收敛性,对信息素蒸发系数进行改进。该方法能快速找到一条从待救援点到多个目标点的优化路径,实验结果表明算法的有效性。

城市火灾应急疏散模型研究

针对城市火灾事故中大型公共场所外人员疏散难的问题,在考虑影响火灾应急疏散因素的基础上,分析火灾应急疏散的模型,并以某市体育馆周边道路情况为例,采用Dijkstra算法和区间数网络算法对影响交通道路网的因素进行综合优化,分析得到最短路径和最小风险路径。结果表明:该模型的应用可实现三维场景中火灾应急疏散路径的可视化,可为火灾应急疏散提供决策支持。