基于可重構架構的動態(tài)網絡路徑規(guī)劃算法研究與實現.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、最短路徑規(guī)劃問題是一個經典的數學問題,廣泛應用于多種與路徑規(guī)劃技術相關的領域。例如:科技領域中的無人駕駛汽車、無人機、智能機器人、巡航導彈打擊目標與導彈防御系統(tǒng);日常生活領域中的智能汽車導航、地理信息系統(tǒng);決策調控領域中的物流規(guī)劃領域邊際問題和資源合理分配問題;通信技術領域中的路由規(guī)劃問題等。隨著人類社會的發(fā)展和科技的不斷進步,社會近百年的科技成就大大超過了人類社會以往幾千年的成就總和。現代城市規(guī)模之巨大,路網之復雜,處理的數據量也隨之

2、增加;例如:紐約市路網地圖就包含了26萬個節(jié)點,73萬條邊.面對大規(guī)模的路網數據量,傳統(tǒng)的最短路徑規(guī)劃算法在求解時耗時較長,不能滿足應用中的實時性要求??芍貥嬏幚砥髋cGPP(General Purpose Processor,通用處理器)相比,可重構計算架構的數據并行性度高,數據處理能力強,它不依賴于指令流的數據處理方式,而是基于數據流的并行處理,在算法的合適映射下,可以充分挖掘路徑規(guī)劃算法并行度高的特點,發(fā)揮其并行處理的優(yōu)勢。它與AS

3、IC(Application SpecificIntegrated Circuit,專用集成電路)相比,可重構處理器具有靈活多變的硬件架構,來適應軟件層次上改變相關的運算,從而適應不同的算法。
  本文利用可重構技術的硬件架構,從經典的路徑網絡規(guī)劃算法特點出發(fā),得到可重構體系基本機構為陣列形式,再通過對經典算法的任務劃分映射,得到相對應的數據流圖和調度表。這樣就實現了在可重構硬件陣列處理單元上對算法的映射實現,最后把優(yōu)化后的算法在

4、可重構硬件平臺的執(zhí)行,并對其性能進行驗證。這樣設計方式可實現對不同算法的硬件重復利用,而且其設計流程同樣適用于其它的網圖領域。主要內容包括:⑴提出基于可重構技術的路徑規(guī)劃算法加速處理方法;利用可重構硬件平臺的動態(tài)可配置性與并行性,分別結合經典Dijkstra算法和TSP算法,得到了一種針對路徑規(guī)劃算法的新型加速處理方法。⑵在可重構硬件架構平臺上完成了Dijkstra算法和TSP算法的實現和驗證,與通用計算平臺相比,分別獲得了2.1倍與3

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