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词条 D*算法
释义

D*是动态A*(D-Star,Dynamic A*) 卡内及梅隆机器人中心的Stentz在1994和1995年两篇文章提出,主要用于机器人探路。是火星探测器采用的寻路算法。

主要方法:

1.先用Dijstra算法从目标节点G向起始节点搜索。储存路网中目标点到各个节点的最短路和该位置到目标点的实际值h,k(k为所有变化h之中最小的值,当前为k=h。每个节点包含上一节点到目标点的最短路信息1(2),2(5),5(4),4(7)。则1到4的最短路为1-2-5-4。

原OPEN和CLOSE中节点信息保存。

2.机器人沿最短路开始移动,在移动的下一节点没有变化时,无需计算,利用上一步Dijstra计算出的最短路信息从出发点向后追述即可,当在Y点探测到下一节点X状态发生改变,如堵塞。机器人首先调整自己在当前位置Y到目标点G的实际值h(Y),h(Y)=X到Y的新权值c(X,Y)+X的原实际值h(X).X为下一节点(到目标点方向Y->X->G),Y是当前点。k值取h值变化前后的最小。

3.用A*或其它算法计算,这里假设用A*算法,遍历Y的子节点,点放入CLOSE,调整Y的子节点a的h值,h(a)=h(Y)+Y到子节点a的权重C(Y,a),比较a点是否存在于OPEN和CLOSE中,方法如下:

while()

{

从OPEN表中取k值最小的节点Y;

遍历Y的子节点a,计算a的h值 h(a)=h(Y)+Y到子节点a的权重C(Y,a)

{

if(a in OPEN) 比较两个a的h值

if( a的h值小于OPEN表a的h值 )

{ 更新OPEN表中a的h值;k值取最小的h值

有未受影响的最短路经存在

break;

}

if(a in CLOSE) 比较两个a的h值 //注意是同一个节点的两个不同路径的估价值

if( a的h值小于CLOSE表的h值 )

{

更新CLOSE表中a的h值; k值取最小的h值;将a节点放入OPEN表

有未受影响的最短路经存在

break;

}

if(a not in both)

将a插入OPEN表中; //还没有排序

}

放Y到CLOSE表;

OPEN表比较k值大小进行排序;

}

机器人利用第一步Dijstra计算出的最短路信息从a点到目标点的最短路经进行。

D*算法在动态环境中寻路非常有效,向目标点移动中,只检查最短路径上下一节点或临近节点的变化情况,如机器人寻路等情况。对于距离远的最短路径上发生的变化,则感觉不太适用。

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更新时间:2024/12/23 18:45:25