基于改進的蟻群算法的無人駕駛車輛路徑規(guī)劃

無人駕駛車輛能夠正常運行需要規(guī)劃出最優(yōu)或最短的行駛路徑。目前，雖然已有很多提供了適當路徑規(guī)劃策略的方法，但這些方法并沒有將車載電池為無人駕駛車輛提供的能量消耗作為約束條件。因此，提出了一種在路徑規(guī)劃策略中考慮無人駕駛車輛能耗的基于蟻群算法的路徑規(guī)劃方法。該方法將蟻群算法與能量消耗預(yù)測模型相結(jié)合，從而能夠提供出能耗低的無碰撞的最短路徑。該方法還可以通過仿真工具進行評估和驗證，并與普通的蟻群算法、遺傳算法和粒子群優(yōu)化方法進行比較。通過考慮不同數(shù)量的迭代次數(shù)、不同數(shù)量的障礙物和不同的人口數(shù)量，進而模擬出各種場景，以評估上述所有方法用于無人駕駛車輛時的行駛時間及行駛距離。試驗結(jié)果表明，所提出的方法優(yōu)于上述其它方法。

所提出的基于蟻群算法和能量消耗預(yù)測模型的路徑規(guī)劃方法在無人駕駛車輛路徑規(guī)劃中考慮到了能量消耗。該方法還可在Matlab軟件中實現(xiàn)操作。此外，當對該方法與遺傳算法進行比較的過程中，還設(shè)計并利用了具有不同復(fù)雜度的3種配置空間，即簡單、中等和復(fù)雜。研究結(jié)果表明，基于改進的蟻群算法在各種配置空間中都優(yōu)于遺傳算法。

未來的研究工作可以側(cè)重于對無人駕駛車輛路徑規(guī)劃的各種方法消耗的能量進行比較。另外，也可以將該方法在動態(tài)環(huán)境下進行評估，并由此提出避免無人駕駛車輛與動態(tài)障礙物碰撞的方法。

刊名：IEEE Access（英）

刊期：2017年第5期

作者：M R Jabbarpour et al

編譯：陳少帥