[發明專利]一種高斯過程路網下的最短路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201911049289.5
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110617834B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 郭宏亮;侯雪潔
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種高斯過程路網下的最短路徑規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集地圖A，分別設置起點r、終點s、計算系數和計數器k＝0，從起點r至終點s行進，并將起點r作為當前點r_k；

S2、獲取與當前點r_k連接的n條路徑，設定地圖A中所有路徑的期望與方差為(μ,Σ)；

S3、根據起點r、終點s、計算系數期望μ和方差Σ，模擬n條路徑的行駛時間，分別更新n種情況最短路徑的期望-方差或期望-標準差；

S4、重復m次步驟S3，選擇期望-方差平均值或期望-標準差平均值最小的最短路徑，行進至下一個點j_k；

S5、獲取當前實際行進時間t_k，更新路徑的期望μ和方差Σ，令當前點r_k為j_k點，同時令計數器k的計數值加一；

S6、判斷當前點r_k是否為終點s，若是則結束路徑規劃，否則返回步驟S3；

所述步驟S2中所有路徑的期望μ服從高斯分布，所述高斯分布為：

所述期望μ為：

所述方差Σ為：

其中，X、X₁和X₂均表示路徑行駛時間的隨機分布，Σ₁₁、Σ₁₂、Σ₁₃和Σ₁₄均表示方差矩陣，μ₁和μ₂均表示期望矩陣；

所述步驟S3包括以下分步驟：

S3.1、根據期望μ和方差Σ，隨機得到與當前點r_k連接的每條路徑的行進時間樣本值c；

S3.2、根據行進時間樣本值c，模擬在n條路徑上按相同速度行進時間c后到達的點o_n；

S3.3、分別令模擬期望μ_k＝μ和模擬方差Σ_k＝Σ，并根據行進時間樣本值c，更新模擬期望μ_k和模擬方差Σ_k；

S3.4、根據更新過后的期望μ_k和方差Σ_k，計算n條路徑上點o_n與終點s之間最短路徑的期望-方差或期望-標準差，得到n條當前點r_k到終點s的最短路徑的期望-方差或期望-標準差。

2.根據權利要求1所述的高斯過程路網下的最短路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟S3.3包括以下分步驟：

S3.3.1、令模擬期望μ_k＝μ，其具體為：

S3.3.2、令模擬方差Σ_k＝Σ，其具體為：

S3.3.3、根據期望μ_k和方差Σ_k，得到獲取X₂＝x₂時，X₁服從的高斯分布

S3.3.4、令x₂＝c，并根據x₂更新期望μ_k和方差Σ_k，更新公式如下：

μ_k＝μ_1|2；

Σ_k＝Σ_1|2；

其中，x₂表示行駛時間。