An Implementation of $A^*$ Algorithm with Turn Heuristic for Enhancing the Straightness of a Path

경로의 직진성을 고려한 턴 휴리스틱 $A^*$ 알고리즘의 구현

In driving a car, u-turn or left turn makes the speed of car decrease considerably or require more waiting time at the cross for the traffic signal to turn green. A more straight path, therefore, is probably faster to arrive at the destination than zig-zaged path with same distance. Previous works related to the path navigation do not consider the straightness of the path. In this paper, we have proposed the path navigation algorithm with turn heuristic for enhancing the straightness of a path. We have implement the proposed algorithm and compared it with a traditional $A^*$ algorithm. The experimental result shows that the degree of the straightness of a path is enhanced by 30% and the navigation distance of a path is deceased by 3.3%.

사람이 걸을 때와는 달리 차량으로 이동할 경우 좌회전, U턴 동의 방향 전환시 교통신호를 받거나 속도를 줄여야만 하는 지연시간이 존재한다. 동일한 거리를 이동한다면 방향전환이 많은 경로보다 직진 구간이 많은 경로가 목적지에 더 빨리 도착할 가능성이 높다. 기존의 연구 중 이러한 직진성을 고려한 경로탐색은 연구되어 지지 않았다. 이 논문에서는 방향전환이 이루어지는 경로에 대해 가중치를 부여하여 직진성을 높인 경로 탐색 방법을 소개한다. 또한, 기존의 $A^*$ 알고리즘에서 맨하탄 거리를 휴리스틱으로 사용할 때와 제안하는 휴리스틱을 이용한 방법으로 탐색된 경로를 비교해 보았다. 실험결과 직진성이 약 30% 가량 향상되었으며 이동거리는 약 3.3%가량 축소되는 결과를 보였다.