基于改进Bi-RRT*的路径规划算法研究

来源：电子测量技术杂志2026年第6期北京时间：

作者：吐尔逊·买买提，刘相铄，何春光，杨秋菊，段婷

单位：1.新疆农业大学交通与物流工程学院 乌鲁木齐 830052; 2.新疆交通建设集团股份有限公司 乌鲁木齐 830016

摘要：针对RRT系列算法存在的搜索效率低、收敛速度慢及路径扩展多样性不足问题，提出了一种自适应多策略动态步长算法AMDS-Bi-RRT*，该算法基于Bi-RRT*框架，通过动态目标直连扩展策略和构建自适应步长评价函数提升收敛效率；设计多方向应急机动策略，以增强复杂环境的适用性；结合改进的人工势场法优化节点采样；并引入三阶段路径平滑方法以确保路径的可行性。通过在4种不同复杂度仿真环境中与Bi-APF-RRT*、Bi-RRT*、APF-RRT*、RRT*、目标偏置RRT* 5种基准算法进行对比实验，结果表明：AMDS-Bi-RRT*的平均规划时间平均降低了12.22%~23.45%，平均路径长度平均缩短了0.88%~1.89%，平均节点数量平均减少了6.69%~22.85%。该算法在规划效率、路径质量、收敛速度上均优于对比算法，充分验证了其在不同环境下的优越性。

关键词：Bi-RRT*;AMDS-Bi-RRT*;自适应步长;动态目标直连;多方向应急机动策略;三阶段路径平滑

基金资助：新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2022B01013-2)、新疆维吾尔自治区面上项目(2024D01A65)资助