基于节点优化的改进全局路径规划A*算法

来源：计算机测量与控制杂志2023年第6期北京时间：

作者：卫彦,晋芳,董凯锋,宋俊磊,莫文琴,惠亚娟

单位：中国地质大大学（武汉）

摘要：目前越来越多的领域使用移动机器人代替人工工作。路径规划就是移动机器人正常工作的保障之一，A*算法就是一种路径规划算法。针对A*算法生成路径拐点多、路径较长的问题，提出了一种基于将搜索邻域扩大至5×5的随机数去除节点的改进A*算法。首先，将3×3的搜索邻域扩大至5×5，从而减少拐点个数，改善转折角度，去除冗余点；其次，引入一种随机数去除冗余节点的方法，该方法是通过随机连接节点判定其是否穿过障碍物来去除冗余节点，从而进一步去除A*算法路径列表的冗余点；最后，将改进的算法与A*算法在30×30的栅格地图中进行仿真比较，实验结果表明，改进的算法在多组路径中都有很好的优化效果，路径长度、运行时长和访问节点数分别平均减少了4.46%、24.83%和39.93%，从而有效改善A*算法生成拐点多、路径较长的问题。

关键词：路径规划;A*算法;节点优化;冗余点;搜索邻域