针对传统RRT算法在无人车、无人船等自适应路径规划中的随机性导致树枝生长缺乏目标方向性问题,提出一种改进RRT算法与动态窗口相结合的混合算法,考虑其随机树生长过程中存在大量的冗余点,使得路径曲折、不平滑,基于子目标点选取策略研究一种过滤多余节点的算法;为了满足无人车、无人船行驶的安全性,建立安全阈值距离模型,避免与障碍物发生碰撞。对所提出的方法进行仿真实验,结果表明改进的RRT算法能够在复杂的动态环境下生成有效的可行路径,与传统RRT算法相比较,它使搜索效率提高了43%,规划路径平滑度明显提升,能够实现动态环境中无人车、无人船在线实时路径规划。

本文以大宁河特大桥为工程背景,通过风洞试验和风-车-桥耦合分析,对比了未设置导风屏障、设置2.5 m、3 m高导风屏障3种工况下的列车三分力系数、风速折减系数,研究了横风对350 km/h速度列车、桥梁的动力响应的影响,结果表明(1)桥面设置导风屏障后,列车的侧力系数和倾覆力矩系数大幅衰减,桥梁的侧力系数明显增大;(2)该桥不设置防风措施,风速达到15 m/s时,列车就须限速通行;设置高度3 m的导风屏障后,风速达到30 m/s,列车仍可按设计350 km/h速度安全通过;(3)导风屏障的设置并未增加桥梁的动力响应,反而因其合理的挡、导风结构减小了大风对桥梁的影响。