2021年MathorCup A题 自动驾驶中的车辆调头问题.pdf
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2022-11-20
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自动驾驶中的车辆调头问题
摘要
自动驾驶是近年人工智能应用的热门研究领域之一，其中调头是自动驾驶中一个既
实际又比较有趣的场景。本文以此为研究背景，通过建立遗传算法和粒子群算法针对该
问题进行优化分析，确定不同情况下的车辆调头路径，这对实际生活中无人车调度问题，
具有深远的研究价值。
对于问题一，本文采用遗传算法进化分析，利用附件中所给数据，本题看作是一种
寻找最优路径的优化问题，将障碍物看作不可转越的地区，将引导区域看作预设路径，
于是可以利用 Matlab 软件采用遗传算法进行优化分析，从而确定其最优路径。
对于问题二，本文根据题中所给条件，建立粒子群算法模型，确定其最优函数，利
用 Matlab 软件进行优化分析，从而确定出其一次倒车的最优方式。
对于问题三，本文在问题一的基础上，采用遗传算法进行优化分析，利用 Matlab 软
件编制程序，从而确定出针对此种情况下的最佳的路径。
对于问题四，分析可得此问题依然是最优路径问题，本文采用蚁群算法进行优化分
析，利用 Matlab 软件编制程序，从而确定出其最佳的无人车调头方案。
对于问题五，本文在问题四的基础上，考虑障碍物以一定的速度移动，假设只考
虑与道路平行方向移动，然后利用 Matlab 软件编制程序确定无人车调头策略。
对于问题六，本文首先根据以上参考以及查阅相关文献，总计得出无人车调头的
成功率和求解耗时这两个因素的目标函数以及约束条件。然后，利用粒子群算法进行
优化分析，利用 Matlab 软件编制程序，从而确定出这两者之间的最佳优化方式。
最后对本文所用模型进行了有缺点评价，使其更具科学性。
关键词：车辆调头 优化 遗传算法 粒子群算法
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