计算机工程

作者：张博强, 陈新明, 冯天培, 吴兰, 刘宁宁, 孙朋

单位：1. 河南工业大学机电工程学院, 河南 郑州 4500072. 上海工程技术大学机械与汽车工程学院, 上海 201620

关键词：限定场景,路径规划,KD-Tree算法,混合A^*算法,RS曲线

基金：河南省重点研发专项(231111241100); 河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(232102110279); 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); 河南省高等学校重点科研项目(22A460010); 河南工业大学高层次人才基金项目(2021BS079)

在限定场景内, 无人转运车辆在路径规划过程中不能与周围障碍物保持安全距离, 导致发生车辆与障碍物发生剐蹭的问题, 提出基于混合A*算法和修正RS曲线融合的路径规划。首先, 将提出的基于KD-Tree算法的距离代价函数加入到混合A*算法的代价函数中。其次, 改变混合A*算法的扩展策略, 根据车辆周围环境动态改变节点扩展距离, 实现节点的动态扩展, 提高算法的节点搜索效率。最后, 改进混合A*算法的RS曲线生成机制, 使生成的RS曲线直线部分与周围障碍物边界保持平行, 从而符合厂区内道路行驶要求, 通过对局部路径进行平滑处理, 在保证路径符合车辆运动学约束的条件下满足路径曲率变化的连续性, 从而提高生成路径的质量。实验结果表明, 与传统算法相比, 提出算法的搜索时间缩短了38.06%, 最大曲率减少了25.2%, 路径到障碍物的最近距离增加了51.3%, 有效提高了混合A*算法生成路径的质量, 并能较好地在限定场景中运行。

来源：2025年第4期

《计算机工程》期刊编辑部

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