[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 4، شماره 4 - ( 12-1395 ) ::
جلد 4 شماره 4 صفحات 83-102 برگشت به فهرست نسخه ها
یک رویکرد کارا در مسیریابی پرنده‌های بدون سرنشین مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری بهبودیافته
علی اصغر حیدری، رحیم علی عباسپور*
دانشگاه تهران
چکیده:   (2343 مشاهده)

رشد روزافزون به‌کارگیری فناوری پرنده‌های بدون سرنشین (UAS) در زمینه‌های مرتبط با علوم مکانی و خدمات مکان‌مبنا موجب شده است تا امروزه بتوان از این سکوها به‌منظور تهیه تصاویر رقمی، پایش محیط زیست، زیرساخت ها و تاسیسات حساس و همچنین انتقال سریع کالا و خدمات پزشکی به مجروحان بهره‌گیری نمود. در این زمینه، توسعه استراتژی‌های سریع و کارا جهت مسیریابی سکوها می‌تواند موجب کیفیت‌بخشی، بهبود بازدهی و بهره‌وری عملیات در این مأموریت‌ها شود. در این پژوهش، یک رهیافت کارا بر مبنای الگوریتم رقابت استعماری جهت مسیریابی سکوها ارائه شده که می تواند موجب بهبود بهره وری و افزایش خودکارسازی ماموریت های مختلف از قبیل کاربردهای جدیدی همچون سناریوهای انتقال کالا و خدمات پزشکی گردد. بدین هدف، ابتدا با توجه به محدودیت‌ها و اهداف سناریو، یک مدل بهینه‌سازی مقید تک هدفه برای این مسئله طراحی شده است. سپس، به‌منظور ارتقای قابلیت‌های جستجو و اکتشاف الگوریتم رقابت استعماری، گام حرکت آن با فیزیک گرانش تلفیق شده است. در مرحله شبیه‌سازی، نتایج حاصل از پیاده‌سازی الگوریتم پیشنهادی با نتایج نسخه‌های دیگر این روش با توجه معیارهایی همچون کیفیت، دقت، زمان اجرا، نرخ موفقیت و کیفیت مسیرهای تولیدی مقایسه شده است. بررسی نتایج در شبیه‌سازی‌های متعدد نشان‌دهنده کارایی و استحکام استراتژی پیشنهادی و کسب مسیرهای با دقت و کیفیت برتر در سناریوی مطرح شده است.

واژه‌های کلیدی: الگوریتم رقابت استعماری، پرنده‌های بدون سرنشین، مسیریابی
متن کامل [PDF 1240 kb]   (713 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سیستمهای اطلاعات مکانی (عمومی)
دریافت: 1394/8/26 | پذیرش: 1395/4/27 | انتشار: 1396/1/14
فهرست منابع
1. [1] A. Carrara, F. Guzzetti, M. Cardinali, and P. Reichenbach, "Use of GIS technology in the prediction and monitoring of landslide hazard" Natural hazards, vol. 20, pp. 117-135, 1999. [DOI:10.1023/A:1008097111310]
2. [2] E. Peeters, E. Teller, W.G Patrick, S. Brin, "Providing a medical support device via an unmanned aerial vehicle" U.S. Patent: US: 8 948 935, issued date Feb 3, 2015
3. [3] E. Ayati & E. Abbasi, "Investigation on the role of traffic volume in accidents on urban highways." Journal of safety research, vol. 42(3), pp. 209-214, 2011. [DOI:10.1016/j.jsr.2011.03.006]
4. [4] H. Helble & S. Cameron, "OATS: Oxford aerial tracking system." Robotics and Autonomous Systems, vol. 55(9), pp. 661-666, 2007. [DOI:10.1016/j.robot.2007.05.010]
5. [5] W. Duan, G. Chen, Q. Ye, & Q. Chen, "The situation of hazardous chemical accidents in China between 2000 and 2006." Journal of hazardous materials, vol. 186(2), pp.1489-1494, 2011. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2010.12.029]
6. [6] E. Besada-Portas, L. De La Torre, A. Moreno, and J. L. Risco-Martín, "On the performance comparison of multi-objective evolutionary UAV path planners," Information Sciences, vol. 238, pp. 111-125, 2013. [DOI:10.1016/j.ins.2013.02.022]
7. [7] C. Zheng, L. Li, F. Xu, F. Sun, and M. Ding, "Evolutionary route planner for unmanned air vehicles," Robotics, IEEE Transactions on, vol. 21, pp. 609-620, 2005. [DOI:10.1109/TRO.2005.844684]
8. [8] X. Zhang and H. Duan, "An improved constrained differential evolution algorithm for unmanned aerial vehicle global route planning," Applied Soft Computing, vol. 26, pp. 270-284, 2015. [DOI:10.1016/j.asoc.2014.09.046]
9. [9] E. Besada-Portas, L. de la Torre, J. M. de la Cruz, and B. de Andrés-Toro, "Evolutionary trajectory planner for multiple UAVs in realistic scenarios," Robotics, IEEE Transactions on, vol. 26, pp. 619-634, 2010. [DOI:10.1109/TRO.2010.2048610]
10. [10] J. M. de la Cruz, E. Besada-Portas, L. Torre-Cubillo, B. Andres-Toro, and J. A. Lopez-Orozco, "Evolutionary path planner for UAVs in realistic environments," in Proceedings of the 10th annual conference on Genetic and evolutionary computation, 2008, pp. 1477-1484. [DOI:10.1145/1389095.1389383]
11. [11] H. Duan, Y. Yu, X. Zhang, and S. Shao, "Three-dimension path planning for UCAV using hybrid meta-heuristic ACO-DE algorithm," Simulation Modelling Practice and Theory, vol. 18, pp. 1104-1115, 2010. [DOI:10.1016/j.simpat.2009.10.006]
12. [12] Y. Fu, M. Ding, and C. Zhou, "Phase angle-encoded and quantum-behaved particle swarm optimization applied to three-dimensional route planning for UAV," Systems, Man and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, IEEE Transactions on, vol. 42, pp. 511-526, 2012. [DOI:10.1109/TSMCA.2011.2159586]
13. [13] V. Roberge, M. Tarbouchi, and G. Labonté, "Comparison of parallel genetic algorithm and particle swarm optimization for real-time UAV path planning," Industrial Informatics, IEEE Transactions on, vol. 9, pp. 132-141, 2013. [DOI:10.1109/TII.2012.2198665]
14. [14] Y. Fu, M. Ding, C. Zhou, and H. Hu, "Route planning for unmanned aerial vehicle (UAV) on the sea using hybrid differential evolution and quantum-behaved particle swarm optimization," Systems, Man, and Cybernetics: Systems, IEEE Transactions on, vol. 43, pp. 1451-1465, 2013.
15. [15] D. Alejo, J. Cobano, G. Heredia, and A. Ollero, "Collision-free trajectory planning based on Maneuver Selection-Particle Swarm Optimization," in Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 2015 International Conference on, 2015, pp. 72-81. [DOI:10.1109/ICUAS.2015.7152277]
16. [16] G. Farin, Curves and surfaces for computer-aided geometric design: a practical guide: Elsevier, 2014.
17. [17] E. Atashpaz-Gargari and C. Lucas, "Imperialist competitive algorithm: an algorithm for optimization inspired by imperialistic competition," in Evolutionary computation, 2007. CEC 2007. IEEE Congress on, 2007, pp. 4661-4667. [DOI:10.1109/CEC.2007.4425083]
18. [18] T. Niknam, E. T. Fard, N. Pourjafarian, and A. Rousta, "An efficient hybrid algorithm based on modified imperialist competitive algorithm and K-means for data clustering," Engineering Applications of Artificial Intelligence, vol. 24, pp. 306-317, 2011. [DOI:10.1016/j.engappai.2010.10.001]
19. [19] S. Talatahari, BF. Azar, R. Sheikholeslami, and AH. Gandomi, "Imperialist competitive algorithm combined with chaos for global optimization," Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, vol. 17, pp. 1312-1319, 2012. [DOI:10.1016/j.cnsns.2011.08.021]
20. [20] A Kaveh, S Talatahari, "Optimum design of skeletal structures using imperialist competitive algorithm," Computer Structures, vol. 88, pp.1220–1229, 2010. [DOI:10.1016/j.compstruc.2010.06.011]
21. [21] A. Mohemmed, N. Sahoo and T. Geok, "Solving shortest path problem using particle swarm optimization," Applied Soft Computing, vol. 8, no. 4, pp. 1643-1653, 2008. [DOI:10.1016/j.asoc.2008.01.002]
22. [22] AA Heidari, RA Abaspour, AA Jordehi, "An efficient chaotic water cycle algorithm for optimization tasks," Neural Computing and Applications, doi: 10.1007/s00521-015-2037-2. [DOI:10.1007/s00521-015-2037-2]
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Heidari A A, Abaspour R A. An Efficient UAS Path Planning Strategy Based on Improved Imperialist Competitive Algorithm. jgit. 2017; 4 (4) :83-102
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-157-fa.html

حیدری علی اصغر، عباسپور رحیم علی. یک رویکرد کارا در مسیریابی پرنده‌های بدون سرنشین مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری بهبودیافته. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1395; 4 (4) :83-102

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-157-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 4، شماره 4 - ( 12-1395 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.04 seconds with 29 queries by YEKTAWEB 4331