关于目标边界和跳点搜索

主要文章内容

岳虎
丹尼尔·哈拉博尔
龙琴
尹全军

摘要

跳点搜索(JPS)是一种众所周知的对称破坏算法,可以显著提高基于网格的最佳路径查找的性能。当输入网格是静态的时,通过将JPS与目标边界技术(如几何容器(实例化为边界框)和压缩路径数据库)相结合,可以获得进一步的加速。JPS+BB和Two-Oracle Path PlannING(Topping)这两种方法是目前计算网格上最短路径的最快方法。这些算法的主要缺点是开销成本:每个算法都需要一个全对预计算步骤,其运行时间和后续存储成本可能会令人望而却步。在这项工作中,我们考虑了一种替代方法,其中我们只为网格单元预计算和存储目标边界数据,网格单元也是跳跃点由于跳跃点的数量通常远小于网格单元的总数,因此我们可以在预处理时间和空间上节省高达几个数量级的空间。


大量的预计算节省并不一定意味着性能下降。对于第二个贡献,我们展示了如何规范排序部分扩张战略强化中间修剪尽管预处理数据减少了,但仍可以利用它来提高联机查询性能。更快的预处理和更强的在线推理相结合,产生了三种新的高性能算法:基于搜索的JPS+BB+和Two-Oracle寻径搜索(TOPS),以及基于路径提取的Topping+。我们给出了一个理论分析,表明每种方法都是完整的和最优的。我们还报告了在全面的经验评估中取得的令人信服的成果,该评估包括了几乎所有基于网格的寻径的当前和尖端算法。

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