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基于快速搜索随机树算法的无人船路径规划研究

冼锐，庞建华（通信作者），孙一方，陈滢，张联杨，吴维梓

【摘要】无人船航行时的安全性、可靠性和稳定性至关重要。有效的路径规划技术可显著提高无人船的避碰能力和缩短航行距

离，已成为无人船领域的重点研究内容。本文：首先，分析了传统的快速搜索随机树（ｒａｐｉｄｌｙ⁃ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｒａｎｄｏｍｔｒｅｅ，ＲＲＴ）算法的程序原理和算法流程；其次，针对其不足之处引入偏置采样的方案，增加了对目标点的引导以提高其运行效率，在此基础上采用贪心思想进一步优化无人船的路径，继而提出改进的ＲＲＴ算法和ＲＲＴ⁃ｃｏｎｎｅｃｔ（ｒａｐｉｄｌｙ⁃ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｒａｎｄｏｍｔｒｅｅｃｏｎｎｅｃｔ）算法；最后，对几种环境复杂程度不同的地图进行仿真模拟实验，验证改进方法的可行性。验证结果表明，改进的ＲＲＴ⁃Ｃｏｎｎｅｃｔ算法可减少环境复杂多变对无人船路径规划的干扰，并能有效提高路径规划效率。

【关键字】无人船；路径规划；快速搜索随机树算法；贪心思想