[发明专利]一种基于遗传算法的路径规划方法

摘要

一种基于遗传算法的路径规划方法，包括以下步骤：（1）建立路径优化数学模型，具体如下：设G为一条从起点1到达终点n的路径，路径G不包含重复路线和巡回路线，一条路线的耗费是这条线路上的权值之和；（2）路径搜索过程，具体如下：从起点开始，在搜索半径范围内采用遗传算法搜索一条最优路径，随着车辆移动到前一次搜索所得路径的下一个节点，以此节点作为当前搜索的起点，再次以搜索半径范围内的节点重新搜索出一条路径，不断实施此方法，直到搜索到目的地点。本发明提供了一种快速性良好、稳定性较好、适用性强的基于遗传算法的路径规划方法。

主权项

1.一种基于遗传算法的路径规划方法，其特征在于：所述规划方法包括以下步骤：（1）建立路径优化数学模型，具体如下：设V={1,2,3,…,n}表示路口的集合，其中n＞1为路口个数；E为路段的集合，设G=(V,E)是带正权的完全图；路段i→j为节点i,j之间的连接，权值为距离d_ij；c_ij表示它的可连接性，其中c_ij=1表示i到j可直接到达，c_ij=∞表示i到j不可直接到达；x_ij表示路段i→j是否包含在路径中；设G为一条从起点1到达终点n的路径，路径G不包含重复路线和巡回路线；标记当前节点的编号为1，在搜索半径内的所有节点依次编号为2,3,...,n-1，终点编号为节点n，求解x_ij：minxijF=Σi=1n-1Σj=2,i≠jnxijcijgijsijdij---(1)]]>s.t.Σi≠jnxij≤1,j=2,3,...,n,---(4)]]>Σj≠inxij≤1,i=2,3,...,n,---(5)]]>Σj=2nx1j=1,---(6)]]>Σj=1n-1xjn=1,---(7)]]>上式中：g_ij为道路等级系数，车道越多，该系数越小；s_ij为交通拥堵系数，拥堵越严重，该系数越大；d_ij用计算欧式距离通过i,j的坐标得到；c_ij表示i,j两点之间的道路连接状况，当两点之间有道路导通时就设权值c_ij=1，两点之间没有道路导通时设定权值c_ij=∞；x_ij表示边i→j是否在所搜索到的路径上；式(4),(5)为了控制不出现重复路线和巡回路线，确保路径所对应的矩阵的行最多只能产生一个1，确保矩阵列的列只能产生一个1，式(6),(7)为了确保路径从起点1出发，到终点n结束；（2）路径搜索过程，具体如下：从起点开始，在搜索半径范围内采用遗传算法搜索一条最优路径，随着车辆移动到前一次搜索所得路径的下一个节点，以此节点作为当前搜索的起点，再次以搜索半径范围内的节点重新搜索出一条路径，不断实施此方法，直到搜索到目的地点。