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MATLAB遗传算法路径规划系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现基于遗传算法的智能路径规划系统,能够自动搜索避开障碍物的最短路径,支持路径可视化与算法收敛过程分析,适用于机器人导航和无人车路径优化场景。

详 情 说 明

基于遗传算法的路径规划系统

项目介绍

本项目实现了一个基于遗传算法的智能路径规划系统。该系统能够在给定的二维或三维环境中,自动搜索从起点到目标点的最优或近似最优路径,同时有效规避障碍物。系统集成了完整的遗传算法流程,包括路径编码、种群初始化、适应度评估、选择、交叉、变异等操作,并提供直观的可视化界面,用于展示规划结果和算法收敛过程。

功能特性

  • 智能路径规划:基于遗传算法,在复杂环境中寻找避开障碍物的最短路径。
  • 多维环境支持:支持二维及三维空间的路径规划问题。
  • 参数灵活可调:用户可自定义遗传算法参数(如种群大小、迭代次数、交叉率和变异率)和环境参数(边界、障碍物)。
  • 可视化分析:实时绘制最优路径规划图,并展示算法迭代过程中的收敛曲线。
  • 结果导出:输出最优路径坐标序列、总长度及详细的迭代数据记录。

使用方法

  1. 配置输入参数:在运行前,需设定起始点与目标点坐标、障碍物位置矩阵、环境边界以及遗传算法的各项控制参数。
  2. 运行主程序:执行主函数,系统将开始进行路径规划计算。
  3. 查看结果:程序运行结束后,将自动显示最终规划路径的可视化图像和收敛曲线图。相关的路径坐标与长度数据也会在命令行窗口或指定文件中输出。

系统要求

  • 操作系统:Windows / Linux / macOS
  • 软件环境:MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
  • 必要工具包:MATLAB 基础安装即可运行,无需额外工具箱。

文件说明

主函数文件整合了系统的全部核心流程,其功能包括:初始化算法参数与环境信息,构建初始路径种群,执行遗传算法的迭代进化循环(包含选择、交叉、变异操作),计算并评估每条路径的适应度值,最终确定最优路径并进行结果的可视化展示与数据输出。