一種路徑規(guī)劃問(wèn)題的蟻群算法研究.pdf

1、路徑規(guī)劃問(wèn)題是智能交通、通信網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人等人工智能研究領(lǐng)域的重要分支,是始終備受國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者關(guān)注和青瞇的研究課題,探索與實(shí)現(xiàn)一種準(zhǔn)確高效的路徑規(guī)劃方法無(wú)疑成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。蟻群算法作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種智能優(yōu)化算法在解決很多復(fù)雜問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)的優(yōu)異性能和發(fā)展?jié)摿κ侵档藐P(guān)注的。本文主要針對(duì)面向路徑規(guī)劃問(wèn)題的蟻群算法進(jìn)行研究和實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先研究了蟻群算法的基本原理基礎(chǔ)上,介紹并對(duì)比了蟻群算法的蟻密模型、蟻量模型和蟻周模型,并針

2、對(duì)本文所使用的蟻周模型給出了基本蟻群算法的算法描述和實(shí)現(xiàn)。同時(shí)分析和比較了蟻群系統(tǒng)、最大最小螞蟻系統(tǒng)以及蟻群優(yōu)化算法等幾種典型的蟻群算法,為后續(xù)研究工作提供了理論基礎(chǔ)。
　　然后,介紹采用柵格圖法進(jìn)行路徑規(guī)劃問(wèn)題環(huán)境建模,給出路徑規(guī)劃相關(guān)問(wèn)題的描述和定義后,由于蟻群算法會(huì)出現(xiàn)收斂速度慢和全局搜索能力差等問(wèn)題,提出了基于目標(biāo)啟發(fā)策略、參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整策略、狼群分配策略、遺傳交叉和變異策略等策略的改進(jìn)蟻群算法。同時(shí)在柵格圖障礙環(huán)境和TS

3、P兩類路徑規(guī)劃問(wèn)題上進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)的蟻群算法無(wú)論在算法搜索到最優(yōu)解的速度上或質(zhì)量上都優(yōu)于傳統(tǒng)的蟻群算法。
　　最后,在蟻群算法的基礎(chǔ)上結(jié)合粒子群算法,提出蟻群算法和粒子群算法融合算法(PSO-ACO)。并針對(duì)提高融合算法性能,提出了蟻群算法的多路徑選擇策略、動(dòng)態(tài)信息素局部更新策略和帶信息素調(diào)節(jié)因子的信息素全局更新策略等三種策略的改進(jìn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在較復(fù)雜的柵格圖障礙環(huán)境和較大規(guī)模的TSP問(wèn)題中,本文提出