arrow
返回

Adaptive Q-Learning Grey Wolf Optimizer for UAV Path Planning

delete2025-03-25
delete0
delete
OA
AI
G
Golam Moktader Nayeem *
樊明宇 封面图
樊明宇 (Mingyu Fan)
G
Golam Moktader Daiyan
DOI:10.3390/drones9040246delete
delete原文链接
delete原文求助
delete分享
delete收藏
摘要

摘要

En 中文
路径规划对于安全高效地引导无人驾驶航空器(UAVs)朝向作业目标至关重要。通常,这是一个复杂的多约束、非线性优化问题,元启发式算法常被用于解决该问题。灰狼优化算法(GWO)是解决此类问题的最流行算法之一。然而,标准GWO存在若干局限性,如早熟收敛、易陷入局部最小值以及对动态环境的不适应性,这是由于其缺乏自适应学习机制。本研究提出一种基于Q学习的GWO算法(QGWO)以解决上述问题。QGWO引入了四个关键特性:基于Q学习的自适应收敛因子、分段参数化位置更新策略、用于保持种群多样性的长跳机制以及替换非主导狼以增强探索能力。此外,贝叶斯优化算法被用于设置QGWO的参数以提升性能。为评估QGWO的质量和鲁棒性,在IEEE CEC 2022基准函数上进行了广泛的数值和仿真实验,并与标准GWO及其若干近期变体进行了比较。在路径规划仿真中,QGWO将路径成本降低27.4%,提高收敛速度19.06%,并将曲线下面积(AUC)降低23.8%,优于标准GWO,实现了最优轨迹。结果表明,QGWO是动态环境下UAV路径规划的高效可靠算法。
Keyword:
grey wolf optimization (GWO)
path planning
unmanned aerial vehicle (UAV)
q-learning

期刊

D
Drones
IF:
4.8
论文数:
4.0K
被引数:
8.3K

机构

U
University of Electronic Science and Technology of China
学者数:
3.0K
论文数: 928
被引数: 0
M
mawlana bhashani science and technology university
学者数:
41
论文数: 14
被引数: 0
引用论文

引用论文

Review of the grey wolf optimization algorithm: variants and applications
err2023-11-22
err0
PREAI
errYunyun Liu; Azizan As’arry; Mohd Khair Hassan; Abdul Aziz Hairuddin; Hesham Mohamad
err分享
err收藏
err分享
err收藏
Grey Wolf Optimizer灰狼优化器
err2014-03-01
err1.3W
PREAI
errMirjalili, Seyedali; Mirjalili, Seyed Mohammad; Lewis, Andrew
err分享
err收藏
Beetle antenna strategy based grey wolf optimization基于灰狼优化的甲虫天线策略
err2021-03-01
err61
PREAI
errFan, Qingsong; Huang, Haisong; Li, Yiting; Han, Zhenggong; Hu, Yao; Huang, Dong
err分享
err收藏
学者 查看更多内容