基于蟻群算法的交通地理最佳路徑的研究.pdf

1、交通地理信息系統(tǒng)（GIS-T,GeographicInformationSystemforTransportation），是一個(gè)以地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）為技術(shù)支撐，以城市交通為依托，以城市交通查詢、規(guī)劃和決策為目的的信息處理系統(tǒng)。它涉及到交通領(lǐng)域的許多方面，最優(yōu)路徑的選擇就是其重要應(yīng)用之一，是一類典型的組合優(yōu)化問題，在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)以及各種城市應(yīng)急系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的最優(yōu)路徑

2、算法以Dijkstra算法為代表。這些算法均屬于貪心算法，存在典型的局部最小問題，是一種靜態(tài)的局部最優(yōu)算法。當(dāng)前的實(shí)際交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，算法需要提前將整個(gè)交通數(shù)據(jù)導(dǎo)入才能進(jìn)行路徑的選擇。這樣顯然不能反映出交通中不斷變化的道路實(shí)際情況對(duì)交通路徑選擇的影響。蟻群算法是一種新興的模擬仿生算法，算法具有模擬生物界群體覓食的能力，并且能夠在實(shí)際的路徑搜索過程中對(duì)外界的影響做出動(dòng)態(tài)的響應(yīng)，因而在交通最優(yōu)路徑選擇中具有極大的可行性與適應(yīng)性。

3、 論文首先介紹了交通地理信息系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、主要功能和具體應(yīng)用，然后討論研究了傳統(tǒng)的最短路徑選擇算法，其中有Dijkstra算法、Floyd算法以及其他幾種基于智能計(jì)算的最短路徑算法。在以上幾種經(jīng)典的最短路徑算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合螞蟻覓食行為引入蟻群算法，并研究了基本蟻群算法的原理、模型、實(shí)現(xiàn)步驟和流程，分析了重要參數(shù)的設(shè)置，總結(jié)了蟻群算法的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了幾種經(jīng)典的改進(jìn)蟻群算法，由于傳統(tǒng)的改進(jìn)蟻群算法模型只提高了算法全局尋

4、優(yōu)的能力或者算法的收斂速度，為求在收斂速度和全局尋優(yōu)能力之間取得一種平衡，本文提出了基于自適應(yīng)信息素更新的雙種群蟻群算法，根據(jù)信息量的分布情況進(jìn)行信息量的更新，以動(dòng)態(tài)地調(diào)整各路徑上的信息量分布，使之不至于過分集中或者分散，以在加速收斂的同時(shí)避免早熟。使用自適應(yīng)的信息素更新策略，增強(qiáng)了算法的全局尋優(yōu)能力，同時(shí)，通過使用雙種群策略進(jìn)一步提高了算法的收斂速度。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，驗(yàn)證了改進(jìn)后的蟻群算法在穩(wěn)定性和尋優(yōu)能力兩方面都取得了良好的效果。