[發明專利]一種用于大面積垃圾清掃的車輛路徑規劃方法

有效

• 申請號: 202010424603.X
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111536987B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 張玉州;張海奇;鄭軍帥;阮宏芳
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 洪中清

1.一種用于大面積垃圾清掃的車輛路徑規劃方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

清掃車輛接收清掃任務信息；其中，所述清掃任務信息中包括清掃區域地圖信息和清掃規劃路徑信息；

根據所述清掃規劃路徑信息進行清掃作業；

獲取約束條件信息；

根據所述未清掃區域信息和清掃規劃路徑信息計算預計條件信息；

當所述預計條件信息滿足所述約束條件信息時，根據所述清掃規劃路徑信息繼續進行清掃作業；

當所述預計條件信息不滿足所述約束條件信息時，停止清掃作業；

所述約束條件信息為：

上述約束條件中，t₀表示特殊的任務，其端點均為depot；st(t_i)表示這個行車方案中任務t_i的出現次數，inv(t_i)表示任務t_i方向取反；表示路徑R_k的車載量，R_k代表路徑的長度，Q_k為車容量；

所述清掃規劃路徑信息采用以下方法制定：

步驟1：初始化種群P(T)，計算個體的適應度，令最優個體為S*，并置cycle=1；

步驟2：判斷cycle是否小于最大循環次數，Max_cyc；若小于，則進入步驟3；若否，則直接輸出最優個體S*；

步驟3：采用基于距離的路徑分組策略獲取最優個體S*的(T₁,T₂,…,T_g)；

步驟4：置i=1，并判斷i是否小于g；若小于，則使用優化器MAENS處理T_i，并置i=i+1；如否，則將各子種群中的最好解連接，得到完整解S’；

步驟5：判斷完整解S’是否優于S*；若是，則采用完整解S’更新S*；若否，則對S*中的路徑進行分割處理；

步驟6：循環次數加1，cycle=cycle+1，并返回至步驟2；

所述步驟5中使用SR分割S*中的路徑的具體方法為：

步驟21：依據S*以及等級矩陣M_rank，對S*中所有連接按等級升序排列，取中位數MLV；

步驟22：令k=1；

步驟23：從S*中刪除R_k；

步驟24：根據步驟1所計算MLV，將R_k的連接歸類到集合goodset和badset；其中，goodset為優良連接集合，badset為劣質連接集合；

步驟25：若車輛路徑規劃連續若干代得不到改進，則從goodset和badset各自隨機挑選一個連接goodlink和badlink，轉步驟27；

步驟26：從goodset和badset中分別挑選出連接goodlink，badlink：

步驟27：令pr1=rand()%1000/1000，若pr1PGsr，則從R_k中刪除goodlink；

步驟28：令pr2=rand()%1000/1000，若pr2PBsr，則從R_k中刪除badlink；

步驟29：將分割后的子路徑插入到S*中；

步驟30：k=k+1，若k=m，則轉步驟23，繼續分割路徑；

步驟31：返回分割后的車輛路由方案S*；

其中，M_rank為等級矩陣，rand()表示隨機產生一非負整數，pr1與pr2為由rand()函數隨機產生的變量，PGsr、PBsr分別為刪除優良連接和劣質連接的概率。

2.根據權利要求1所述的用于大面積垃圾清掃的車輛路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟26中選取goodlink，badlink的具體方法為：

步驟26-1：采用輪盤賭的方式選取goodlink，badlink；

步驟26-2：輪盤賭方式持續若干代無進展，則采用隨機方式選取goodlink，badlink；如有進展，即轉回輪盤賭方式進行選取。