在地球连续地图上进行寻路的最新算法是什么?


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假设我在挪威峡湾的某处有一个太阳能自动水面舰艇,提供有一组较新的地图,一个GPS接收器,并且没有从我这里下行传送详细命令的方法。例如,这艘船必须尽早到达海南岛。

  • 在地球上寻找海上路线的确定性算法是什么?
  • 它们的时间和内存复杂度是多少?

  • 例如,在将地球的地图转换为具有连接的多边形(即球体/椭球上的Delaunay三角剖分)的图之后,我可以使用A *吗?还有其他可行的方法吗?

理想情况下,答案应为讨论上述问题的论文提供参考。

正如罗布·朗Rob Lang)所指出的那样,算法必须符合通常的标准:在没有时间限制的情况下,导致地球上海洋两点之间的最短路径,否则表明寻路失败。

这里有一些有趣的子主题(用于在线计算的计算前时间/存储,在最后期限到来之前提供稍微次优的路由等),但这是主要问题的辅助内容。


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@JDong-陆地导航大致遵循路线/道路,因此A *很自然。我将使用预先构建的图形。
迪尔·亨特

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啊,我错过了您问题的关键部分:“连续”。在那种情况下,矢量或势场也许是有希望的。
JDong 2014年

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@RobLang-问题已编辑。
迪尔·亨特

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对于海上路线,您需要将海平面,风和水流纳入计算。我们在谈论哪种船?OpenSeaMap提供了一些运输路线。如果可以使用,则A *将起作用。我也认为这个问题对于这个Beta来说是广泛的。
PiTheNumber 2014年

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我认为,如果仅要求为当今的连续空间提供最佳的动态寻路算法,这个问题就可以了。经过一些研究,我可能会在今天晚些时候尝试回答这个问题。
JDong 2014年

Answers:


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确定性要求并不是所有约束。这仅表示您的车辆确定了它所处的状态。也就是说,您可能希望以一种可以避免障碍物的方式来规划路径。我看到的最好的方法是与基于抽样的计划员一起工作。史蒂文·拉瓦勒(Steven LaValle)撰写了有关该主题的中央学术资源:规划算法

RRT *算法是他描述的计划者之一。该算法生成具有随机样本和一些启发式算法的状态空间树,以确保可行性(例如,避障)和最优性。有关RRT *的详细信息,请参见LaValle的书或Sertac Karaman的网站渐近时间和记忆特征描述为O(nlogn)进行处理,O(n)进行查询。该算法在空间复杂度上也是线性的O(n)。


推荐给裁判。阅读LaValle的书并检查RRT *内容时,将考虑接受。谢谢!
迪尔·亨特

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供您进一步考虑,潜在领域是寻路的一种有趣且低成本的选择。您将向目的地强加费用,最终代理商将收取费用。国际自治代理和多代理系统基金会的更多技术文章提供了更多见解。

向量字段也是一种非常便宜的解决方案,但更经常用于多主体寻路。矢量场非常适合开放区域。但是,上述方法均不能保证最短路径,而要牺牲最佳路径以获得更好的动态响应。

组合方法也很强大,例如预先使用A *生成航点,并使用矢量场前往每个航点。从宏观上看,这可能会提供更多的最佳行为。

请记住这些,以防您获得游泳机器人大军。

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