본 논문은 Dijkstra 알고리즘에 기초한 최단거리 경로계획을 하며 이 경로를 추적하기 위한 슬라이딩 모드 제어를 제시한다. 슬라이딩 모드 제어기는 동적매개변수 불확실성과 입력외란이 존재 시에도 강인 점근적으로 계획된 경로를 추적하도록 한다. 더불어 작업장 내의 이동로봇의 위치를 USB 카메라에 의해 감지하며, Pin-hole 카메라모델로 하여 카메라에 의해 관측되는 작업장 내의 이륜구동로봇의 위치좌표를 결정하였으며, 이 위치를 정확히 감지하기 위해 Tsai법을 사용하여 카메라 보정한다. 시뮬레이션 결과는 슬라이딩 모드 제어기의 성능을 검증하기 위해 보였다.
This paper presents a fast and scalable re-routing algorithm that adapts to dynamically changing networks. The proposed algorithm integrates Dijkstra's shortest path algorithm with the genetic algorithm. Dijkstra's algorithm is used to define the predecessor array that facilitates the initialization process of the genetic algorithm. After that, the genetic algorithm re-searches the optimal path through appropriate genetic operators under dynamic traffic situations. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm produces routes with less traveling time and computational overhead than pure genetic algorithm-based approaches as well as the standard Dijkstra's algorithm for large-scale networks.
In navigation system, a primary task is to compute the minimum cost route from the current location to the destination. One of major problems for navigation systems is that a significant amount of computation time is required when the digital road map is large. Since navigation systems are real time systems, it is critical that the path be computed while satisfying a time constraint. In this paper, we have developed a HiTi(Hierarchical MulTi) graph model for hierarchically structuring large digital road maps to speedup the minimum cost path computation. We propose a new shortest path algorithm named SPAH, which utilizes HiTi graph model of a digital road map for its computation. We prove that the shortest path computed by SPAH is the optimal. Our performance analysis of SPAH also showed that it significantly reduces the computation time over exiting methods. We present an in-depth experimental analysis of HiTi graph method by comparing it with other similar works.
Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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v.10
no.1
s.19
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pp.59-66
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2002
The rapid change of industrial structure causes to increase distribution cost and requires necessity of physical distribution system urgently. Traffic situation is getting extremely worse and traffic jam has led to increasing expense of physical distribution delivery which dominates 20% of distribution cost. In this situation, the shortest and most suitable path search system is required by modern people who must waste a lot of time for moving with a car or on the street as well as many companies. for these reasons, we developed the shortest-path-searching system applying the dijkstra algorithm which is one of the effective shortest path algorithm to GIS, and it was constructed by considering realistic urban traffic and the pattern of street in a physical situation. Also, this system was developed to be updated weight data automatically, considering the dynamic change of traffic situation such as a traffic information service which will be served in real time. Finally, we designed this system to serve on web by using MapObjects IMS.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2005.11a
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pp.51-54
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2005
최근 도로 네트워크 환경에서 날로 증가하는 교통 수요를 충족시키고 각종 교통 문제를 해결하기 위해서 지능형교통시스템(ITS, Intelligent Transportation System)을 적용하고 있다. 특히, 첨단교통정보 시스템(ATIS, Advanced Traveler Information System)은 개별 차량의 주행을 최적화시키는 시스템으로서 운전자에게 출발지에서 목적지까지 빠르고 쾌적한 주행경로를 제공하는 차량 경로계획 수립을 제공한다. 하지만 이러한 시스템은 도로 구간의 비용으로 정적인 값을 이용하므로 동적으로 변화하는 구간 비용을 가지고 도로 네트워크에서 최단 경로를 제공하기는 어렵다. 따라서, 이 논문에서는 교통 혼잡을 고려한 최단 경로 탐색 연산자를 제안한다. 제안된 연산자는 현재 시간 비용과 과거의 시간 비용 변화 량을 더하여 출발지에서 목적지까지 경로를 탐색하는데 이용한다. 이러한 방법은 시간에 따라 변화하는 도로의 상황을 반영하며 출발지에서 목적지까지의 최단 경로뿐만 아니라 예상 도착 시간을 추정할 수 있다. 또한 제안된 연산자는 효율적인 도로 이용, 물류비용 감소, 응급 상황 대체, 연료 절약 및 환경 오염 감소 등의 장점을 가지며 첨단교통정보시스템에서 응용 될 수 있다.
This paper discusses the problem of finding the Origin-Destination(O-D) shortest path in urban road networks that have variable special qualifies such as time windows for passing as well as geometrical special qualities such as U-turn and left-turn prohibition. The focus of this paper is motivated by the problem of finding minimum travel time paths for an advanced traveler information system (ATIS) in the context of intelligent transportation system(ITS) application. The transportation network with variable and geometrical special qualities is a more realistic representation of the urban road network in the real word. But, the traditional and existing shortest path algorithms can not search practical shortest path that variable special quality is reflected. This paper presents a shortest path algorithm which can search reasonable shortest path information for the urban ATIS application within a real time. The algorithm is based on genetic algorithm(GA). The high performance of the proposed algorithm is demonstrated by computer simulations.
■ 필요성 1. 교통 혼잡으로 인한 물류비 상승으로 국가 경쟁력 약화 2. 기존 최단경로 알고리즘(Dijkstra, Floyd-Warshall 등)의 한계 3. 대규모 네트워크(NP-hard문제)→정보 사용자가 제시하는 시간 내에 정보를 제공 필요 4. 교통 제약(회전금지, U턴, U턴 금지, P-턴) → 실제 교통 상황과 순환 노드 고려가 필요 ■목적 1. 교통제약을 포함한 대규모 교통네트워크에서 실시간 교통정보를 바탕으로 제한된 시간 내에 차별화 된 다수 최적경로 산출 함 2. 유전자알고리즘(GA)을 적용한 동적경로안내시스템 개발(중략)
Conventional shortest path searching a1gorithms are based on the partial searching method such as Dijsktra, Moore etc. The a1gorithms are effective to find a shortest path in mini-modal condition of a network. On the other hand, in multi-modal case they do not find a shortest path or calculate a shortest cost without network expansion. To copy with the problem, called Searching Area Problem (SAP), a global searching method is developed in this paper with Genetic Algorithm. From the results of two examples, we found that the a1gorithm is useful to solving SAP without network expansion.
Kim, Young-Duk;Kim, Jin-Wook;Kang, Won-Seok;An, Jin-Ung
Proceedings of the IEEK Conference
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2009.05a
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pp.363-365
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2009
대부분의 이동 로봇은 효율적인 경로계획을 위하여 최단거리 및 최소비용을 갖는 경로를 선택한다. 그러나 다수의 로봇이 존재하는 환경에서는 이웃하는 로봇 상호간에 동적 장애물로 인식되어 주행성능을 떨어뜨리게 된다. 또한 트래픽량이 거의 없는 환경에서는 무선 통신의 전송거리 제한으로 이동 로봇간 네트워킹이 원활하게 수행될 수 없는 문제도 있다. 따라서 적당한 거리의 이웃 로봇들과 협업을 위한 네트워킹을 하면서 동적인 경로계획 및 주행을 하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 A* 알고리즘을 수정하여 로봇의 동적인 트래픽을 고려한 경로계획 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법을 이용하여 경로설정과정에서의 로봇 상호간 병목현상을 완화시키며, 일관된 협업 통신도 유지할 수 있다. 모의 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 동적인 트래픽을 고려하여 경로를 선택함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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