Una Nueva Construcción de Grafo Vial Topológico-Métrico Jerárquico (HTMRG) para la Navegación de UGV
Autores: Zhou, Shuai; Xu, Xiaosu; Zhang, Tao; Li, Nuo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Una Nueva Construcción de Grafo Vial Topológico-Métrico Jerárquico (HTMRG) para la Navegación de UGV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Navegación autónoma
Representaciones de redes viales
Grafo vial topológico-métrico jerárquico
Vehículos terrestres no tripulados
Planificación de rutas
Estructuras de intersección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La navegación autónoma en entornos complejos requiere representaciones eficientes y fiables de redes viales para una planificación de rutas rápida. Sin embargo, los enfoques tradicionales basados en cuadrículas y esqueletos a menudo sufren de altos costos computacionales y calidad de ruta limitada. Este artículo propone un marco de Grafo Vial de Topología-Métrica Jerárquica (HTMRG) para la navegación autónoma de vehículos terrestres no tripulados (UGVs). El método construye automáticamente un grafo vial jerárquico a partir de mapas de cuadrícula al identificar estructuras clave de intersección y generar conexiones suaves entre corredores e intersecciones. Además, se desarrolla una estrategia dedicada de inserción de inicio-meta para permitir una planificación de rutas eficiente basada en grafos en escenarios previamente inexplorados. Simulaciones extensas y experimentos en el mundo real demuestran que el método propuesto puede construir automáticamente grafos viales jerárquicos y generar rutas suaves y de alta calidad con una mejor eficiencia y robustez en la planificación. El marco HTMRG también se ha integrado con éxito en un sistema UGV, validando su efectividad y practicidad en escenarios de navegación del mundo real.
Descripción
La navegación autónoma en entornos complejos requiere representaciones eficientes y fiables de redes viales para una planificación de rutas rápida. Sin embargo, los enfoques tradicionales basados en cuadrículas y esqueletos a menudo sufren de altos costos computacionales y calidad de ruta limitada. Este artículo propone un marco de Grafo Vial de Topología-Métrica Jerárquica (HTMRG) para la navegación autónoma de vehículos terrestres no tripulados (UGVs). El método construye automáticamente un grafo vial jerárquico a partir de mapas de cuadrícula al identificar estructuras clave de intersección y generar conexiones suaves entre corredores e intersecciones. Además, se desarrolla una estrategia dedicada de inserción de inicio-meta para permitir una planificación de rutas eficiente basada en grafos en escenarios previamente inexplorados. Simulaciones extensas y experimentos en el mundo real demuestran que el método propuesto puede construir automáticamente grafos viales jerárquicos y generar rutas suaves y de alta calidad con una mejor eficiencia y robustez en la planificación. El marco HTMRG también se ha integrado con éxito en un sistema UGV, validando su efectividad y practicidad en escenarios de navegación del mundo real.