一种基于Vicsek模型与人工势场法的群体避障模型

作者：胡红莉; 任维义; 杨丽萍

来源：内江师范学院学报, 2023, 38(08): 48-54.

DOI：10.13603/j.cnki.51-1621/z.2023.08.009

• 群体智能
• 智能避障
• Vicsek模型
• 人工势场

在生物集群运动中，群成员往往具有共同目的，且会在一定范围内进行信息交互.Vicsek模型与人工势场法的灵感正是来源于生物集群运动，并在无人机群体智能领域得到了较为广泛的应用.本文将两类模型相结合，使其优势互补，建立了一种垂直力避障模型.垂直力避障模型通过改进传统人工势场的斥力函数来刻画障碍物的排斥作用，其障碍物主要作用力总是与群体运动的方向垂直.经过理论推导验证以及实验对比分析，可以得知垂直力避障模型有效地提升了群体避障的效率.通过单障碍条件下仿真实验，结果表明：与传统人工势场模型相比，垂直力避障模型不仅缩短了避障时间，还具有更好的适应性和有效性，同时，比起传统的极限环避障模型，在整个群体避障过程中，垂直力避障模型的碰撞个体数和避障时间都有较大的优势.

• 单位
  四川警察学院