teeplaanimine

Teeplaanimine on protsess, mille eesmärk on leida algpunktist sihtpunktini suunduva trajekti või tee, võttes arvesse keskkonda, piiranguid ja optimeerimisnõudeid. Tüüpilisteks eesmärkideks on teekonna pikkuse, aja, energiakulu või ohutuse minimiseerimine ning sujuva ja ohutu liikumise tagamine. See valdkond on oluline robotite ja autonoomsete sõidukite navigeerimises, GIS-i rakendustes ning logistikas.

Probleemi kirjeldus: Teekonna leidmiseks määratletakse ruumi- või graafistruktuur, kus on alguspunkt, sihtpunkt ning takistused või keelatud alad. Olekuruum võib olla ruumiline (2D/3D) või abstraktne graaf, kus iga seisund kirjeldab sõiduki või roboti asukohta. Teeplaani eristatakse globalne vs lokaal ning statiline vs dünaamiline keskkond, mis võib sisaldada liiklus- või ajapõhiseid piiranguid.

Algoritmid ja lähenemised: Graafipõhised meetodid (Dijkstra, A*) sobivad kiireks otsinguks täidetud ruumides. Näidis- või ruumi-põhiste meetodite, nagu PRM ja RRT (sealhulgas RRT*), puhul on sobivad suuremate ning ebaühtlaste keskkondade jaoks. Pideva ruumi puhul kasutatakse optimeerimismeetodeid ja trajektide sujuvuse parandamiseks spline-lõikeid. Sageli kombineeritakse mitu lähenemist ning rakendatakse re-plaanimist dünaamilistes keskkondades.

Rakendused ja väljakutsed: Teekonnad leidetakse isesõitvatele sõidukitele, droonidele, tööstusrobotitele, logistikas ja transpordivõrkudes. Olulised kriteeriumid on teekonna pikkus, aeg, ohutus, manööverdamise mugavus ja energiakulu. Väljakutsed hõlmavad suurandmete ja ebatäpsete andmete käsitlemist, dünaamilisi takistusi ning mitme agendi koostöö haldamist.