基于A*算法的避障应用仿真

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避障最短路径问题是在障碍物存在的情况下,依照一定的评价标准(比如最短距离、路况最优、费用最少、时间最短等),规划出一条从起始位置到目标位置的最短无碰撞路径。基于路径规划的避障问题在各类应急系统(如119火警)、机器人学、物流配送、地理信息系统、军事、电子导航等诸多领域中有着实际的应用;避障问题主要涉及环境变量、路径搜索策略、规划方法、机器人避障、物流管理等多个学科。人们一直都致力于避障问题算法的研究和探索,取得了一些显著的成果,但避障算法的研究在很大程度上是停留在理论上的研究,因而如何将理论研究成果应用于现实生活中,这一问题有待进一步解决。本文针对避障最短路径问题进行分析并通过A*算法解决避障路径问题,最终在现实生活中的电子地图中进行避障,从而体现算法本身在人们日常生活中的应用价值。有许多方法可以来实现避障最短路径,比如A*算法、遗传算法、动态规划、Dijkstra算法等。本文首先对A*和Dijkstra算法进行简单模拟避障最短路径实验,通过实验比较这两种算法在路径搜索上的优缺点;其次,制作用于实现避障最短路径演示的仿真平台即电子地图,本文是基于MapInfo制作电子地图,采用VC++软件中集成的MapX方法对前期制作的电子地图实行二次开发;最后,在电子地图的仿真环境情况下,采用在实际应用中搜索目标性比较强的A*算法实现避障最短路径的应用仿真,从而实现从起始位置到目标位置的避障最短路径搜索。本文中使用A*算法进行避障最短路径规划并经过了程序运行结果的验证,最终可以达到以下效果:在电子地图上障碍物已知的情况下,规划出一条从起始位置到目标位置的最短无碰撞路径,同时地图上绘制出所求避障最短路径的轨迹。使人们更直接的获取所要的路径选择结果,基本上解决了人们在日常生活中突发路况问题时的道路选择问题。
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