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李军涛1,2 陈璐瑶2 侯星星2 周雅琪2
1.上海海洋大学经济与管理学院；
摘要：针对快速搜索随机树的路径规划算法（RRT）在无人艇航迹规划过程中规划速度慢，内存消耗大等问题，提出一种结合人工势场法（APF）的RRT改进算法。首先在基本RRT算法随机树中引入一个概率值来加速随机树收敛到目标节点，然后添加一个重力分量引导随机树向目标点生长以加快搜索过程，同时在障碍物周围建立排斥场，限制搜索区域。结果显示，改进算法在路径长度、寻优时间以及迭代次数上较原来算法和其他最新改进RRT算法都有明显提升。结果表明，提出的结合人工势场法（APF）的RRT改进算法具有显著优势，算法效率显著提升。
关键词：无人艇；路径规划；RRT算法；目标偏置；人工势场法基金资助:国家自然科学基金项目（71501125）![]()
UAV Trajectory Planning Based on Improved APF-RRT AlgorithmLI Juntao1,2, CHEN Luyao2, HOU Xingxing2, ZHOU Yaqi21.College of Economics and Management, Shanghai Ocean University; 2.College of Engineering Science and Technology, Shanghai Ocean UniversityAbstract:An improved RRT algorithm combined with the Artificial Potential Field (APF) method is proposed to address the slow planning speed and high memory consumption in unmanned vehicle path planning. A probability value is added to accelerate the RRT's convergence to the target, and a gravity component is introduced to guide the tree towards the target, speeding up the search. A repulsive field around obstacles limits the search area. The results show significant improvements in path length, optimization time, and iteration count compared to the original and other recent RRT variants, enhancing the algorithm's efficiency.Keywords: unmanned boat; path planning; RRT algorithm; target bias; artificial potential field method![]()
李军涛（1974-），男，湖北省荆门市，博士，副教授，主要研究方向为物流系统调度优化。
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陈璐瑶（2000-），女，安徽亳州人，硕士研究生，主要研究方向为无人艇路径规划。
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侯星星（1999-），女，河南省三门峡市，硕士，主要研究方向为路径优化。
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周雅琪（2000-），女，安徽省合肥市，硕士研究生，主要研究方向为四向穿梭车系统调度优化。引用本文:
李军涛,陈璐瑶,侯星星,等.基于改进APF-RRT算法的无人艇航迹规划[DB/OL].(2024-12-27).http://kns.cnki.net/kcms/detail/37.1402.n.20241225.1731.004.html.
