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注CO_(2)剖面氧活化测井渡越时间ACO-NM混合优化计算方法
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作者 王争妍 陈猛 +3 位作者 杨国锋 刘国权 裴阳 陈强 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第4期605-612,624,共9页
非常规油气藏注入CO_(2)驱油是提升油藏采收率的关键技术手段,脉冲中子氧活化测井是复杂管柱结构油气井监测注入CO_(2)动态的有效方法,准确解析氧元素活化谱并计算渡越时间是明确CO_(2)单层吸入量的重要基础。受活化γ射线计数率统计涨... 非常规油气藏注入CO_(2)驱油是提升油藏采收率的关键技术手段,脉冲中子氧活化测井是复杂管柱结构油气井监测注入CO_(2)动态的有效方法,准确解析氧元素活化谱并计算渡越时间是明确CO_(2)单层吸入量的重要基础。受活化γ射线计数率统计涨落误差、流体性质、多层管柱结构等因素影响,注CO_(2)活化谱峰存在单峰拖尾、双峰重叠等现象,现有方法高精度解析活化谱存在局限性。为降低重叠峰分峰及活化谱峰边界选取给渡越时间计算带来的误差,详细剖析了不同因素影响下活化谱峰形态特征,引入了蚁群优化(ACO)算法对谱线进行初步寻优,再结合单纯形(Nelder-Mead,简称NM)算法完成活化谱峰的快速高精度拟合,实现了氧活化注入剖面测井渡越时间高精度定量计算,相较于传统的人工卡峰确定峰位边界再结合加权平均或高斯函数拟合法,具有拟合效率高、人为干预少、计算误差低等优点。结合注CO_(2)剖面实测井资料处理解释对比分析,发现建立的ACO-NM最优化模型可有效实现油管和套管空间重叠峰双峰分离,通过自动卡峰拟合求取渡越时间,实现复杂管柱结构不同空间CO_(2)流量定量计算。采用ACO-NM混合优化算法计算得到的注入流体流量与井口实际注入量相对误差小于5%,相较于传统的最小二乘法计算精度提高,满足矿场CO_(2)注入动态监测评价需求。 展开更多
关键词 脉冲中子氧活化测井 渡越时间 aco-NM混合优化算法 活化谱 注CO_(2)剖面
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基于ACO-A^(*)APF算法的莲蓬采摘末端执行器路径规划研究
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作者 郑伟 杨东山 +1 位作者 范万鹏 马婕 《拖拉机与农用运输车》 2025年第3期102-107,共6页
为解决莲蓬采摘过程中障碍物众多,导致采摘路径长、采摘效率低、避障困难等问题,提出一种基于视觉感知信息的莲蓬采摘末端执行器路径规划方法。首先,构建基于YOLOv5s模型的成熟莲蓬目标与障碍物(幼蓬和荷花)的目标检测模型。基于荷塘实... 为解决莲蓬采摘过程中障碍物众多,导致采摘路径长、采摘效率低、避障困难等问题,提出一种基于视觉感知信息的莲蓬采摘末端执行器路径规划方法。首先,构建基于YOLOv5s模型的成熟莲蓬目标与障碍物(幼蓬和荷花)的目标检测模型。基于荷塘实景图像,获得成熟莲蓬与障碍物的类别和位置信息,构建荷塘环境的栅格地图模型。基于ACO(蚁群算法),A^(*)和APF(人工势场法),提出ACO-A^(*)APF算法构建多莲蓬采摘路径规划模型。其中,通过引入奖惩函数改进ACO的转移概率函数构建采摘点次序规划模型;采用A^(*)产生关键节点作为APF的虚拟目标点,并在引力势场函数中引入引力偏航系数,构建目标点之间的局部路径规划模型,有效解决了陷入局部陷阱的问题。仿真实验结果有效验证了基于ACO-A^(*)APF算法的采摘路径规划方法的有效性。为研发莲蓬智能采摘装备提供了有利依据。 展开更多
关键词 莲蓬采摘 视觉感知 YOLOv5算法 路径规划 aco-A^(*)APF算法
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基于ACO-USK优化VMD参数的滚动轴承故障诊断研究 被引量:1
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作者 张卫国 王紫阳 +1 位作者 夏立成 陈永和 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期695-700,共6页
传统变分模态分解(VMD)技术需要人为主观预设模态分解个数K和二次惩罚因子α,由此可能导致信号的欠分解、过分解、模态混叠或信息丢失等问题,从而影响对滚动轴承早期故障信号的分解效果。本文根据峭度指标对滚动轴承早期故障异常敏感的... 传统变分模态分解(VMD)技术需要人为主观预设模态分解个数K和二次惩罚因子α,由此可能导致信号的欠分解、过分解、模态混叠或信息丢失等问题,从而影响对滚动轴承早期故障信号的分解效果。本文根据峭度指标对滚动轴承早期故障异常敏感的特点,提出了一种以联合平方峭度(USK)指标为目标函数,结合蚁群优化(ACO)算法的ACO-USK优化方法,对VMD模态分解个数K和二次惩罚因子α进行自适应寻优。研究结果表明:对于滚动轴承早期故障信号,与以包络熵(EE)为目标函数的VMD优化方法对比,本文提出的方法既具有较好的包络谱信噪比(SNRES),又有在计算用时上的优越性,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 变分模态分解(VMD) 滚动轴承 故障诊断 联合平方峭度(USK) 蚁群优化(aco)算法
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Solving algorithm for TA optimization model based on ACO-SA 被引量:4
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作者 Jun Wang Xiaoguang Gao Yongwen Zhu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第4期628-639,共12页
An ant colony optimization (ACO)-simulated annealing (SA)-based algorithm is developed for the target assignment problem (TAP) in the air defense (AD) command and control (C2) system of surface to air missi... An ant colony optimization (ACO)-simulated annealing (SA)-based algorithm is developed for the target assignment problem (TAP) in the air defense (AD) command and control (C2) system of surface to air missile (SAM) tactical unit. The accomplishment process of target assignment (TA) task is analyzed. A firing advantage degree (FAD) concept of fire unit (FU) intercepting targets is put forward and its evaluation model is established by using a linear weighted synthetic method. A TA optimization model is presented and its solving algorithms are designed respectively based on ACO and SA. A hybrid optimization strategy is presented and developed synthesizing the merits of ACO and SA. The simulation examples show that the model and algorithms can meet the solving requirement of TAP in AD combat. 展开更多
关键词 target assignment (TA) OPTIMIZATION ant colony optimization aco algorithm simulated annealing (SA) algorithm hybrid optimization strategy.
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基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人避障路径研究 被引量:7
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作者 牛晶 申传艳 +2 位作者 张利鹏 李奇军 刘世锋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期188-200,共13页
山地非标准果园内大型植保机械通行性差,小型轮式植保机器人有广阔的应用前景。为解决因果园枝叶郁闭所造成的视觉信息误判,作业地形复杂所造成的机器人避障不及时等问题,提出了一种基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人路径规划算法。... 山地非标准果园内大型植保机械通行性差,小型轮式植保机器人有广阔的应用前景。为解决因果园枝叶郁闭所造成的视觉信息误判,作业地形复杂所造成的机器人避障不及时等问题,提出了一种基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人路径规划算法。首先通过激光雷达获取果园环境信息,应用体素化网格法精简点云密度,利用栅格法分割地面点云,采用K-means算法提取机器人行间通行区域;再结合植保机器人的运动学模型及作业规范约束,采用基于模型预测算法(SBMPO)生成一系列待选轨迹集合;然后采用改进的ACO-DWA算法,将机器人的通行成本融入搜索节点的目标函数,根据环境地图在线进行路径规划;最后,利用MATLAB R2021仿真平台和机器人ROS操作系统分别进行了仿真验证和实景布置试验。试验结果表明,该方法可以明显改善机器人在果园复杂场景下的通行能力,算法路径规划效果和运行效率明显提高。 展开更多
关键词 轮式植保机器人 改进aco-DWA算法 路径规划 通行成本 能耗成本
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基于Dijkstra-ACO混合算法的煤矿井下应急逃生路径动态规划
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作者 卢国菊 史文芳 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期147-151,178,共6页
煤矿井下应急逃生路径规划需要根据煤矿井下环境的变化及时调整,但传统方法依赖静态网络和固定权重而无法实现逃生路径规划适应井下环境动态变化。针对上述问题,提出了一种基于Dijkstra-ACO(蚁群优化)混合算法的煤矿井下应急逃生路径动... 煤矿井下应急逃生路径规划需要根据煤矿井下环境的变化及时调整,但传统方法依赖静态网络和固定权重而无法实现逃生路径规划适应井下环境动态变化。针对上述问题,提出了一种基于Dijkstra-ACO(蚁群优化)混合算法的煤矿井下应急逃生路径动态规划方法。基于巷道坡度和水位对逃生的影响分析,建立了煤矿井下应急逃生最优路径动态规划模型,实现逃生路径随巷道坡度、水位等环境变化而实时调整,从而提高逃生效率和安全性。采用Dijkstra-ACO混合算法求解煤矿井下应急逃生最优路径动态规划模型,即利用Dijkstra算法快速确定初始路径,引入ACO算法寻找距离最短且安全性最高的逃生路径,实现规划路径能够适应环境变化。搭建了模拟某煤矿多种巷道类型及其坡度、水位等参数的仿真环境,开展了应急逃生路径动态规划实验。结果表明,在50 m×100 m,100 m×200 m,150 m×250 m 3种不同尺寸的测试区域中,基于Dijkstra-ACO混合算法规划的路径长度比基于A^(*)算法和基于改进蚁群算法规划的路径长度缩短了19%以上,同时避障率提高了5%以上。 展开更多
关键词 煤矿井下应急逃生 路径动态规划 Dijkstra-aco混合算法 蚁群优化算法
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基于混合遗传蚁群优化随机森林算法的激光熔覆Ni60裂纹预测与工艺参数优化
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作者 李涛 邓林辉 +2 位作者 莫彬 石非凡 刘伟嵬 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1322-1328,1337,共8页
为了探究激光熔覆Ni60过程中熔覆层裂纹与加工工艺参数之间的复杂非线性映射关系,采用熵值法结合TOPSIS综合评价法对熔覆层裂纹进行综合表征评价,并使用混合遗传蚁群算法(HGA-ACO)优化随机森林算法(RFA)超参数,搭建工艺参数与裂纹评价... 为了探究激光熔覆Ni60过程中熔覆层裂纹与加工工艺参数之间的复杂非线性映射关系,采用熵值法结合TOPSIS综合评价法对熔覆层裂纹进行综合表征评价,并使用混合遗传蚁群算法(HGA-ACO)优化随机森林算法(RFA)超参数,搭建工艺参数与裂纹评价指标间预测模型,最后使用遗传算法进行工艺参数反向寻优。研究结果表明:与ACO-RFA模型相比,HGA-ACO-RFA在预测精度与评价指标方面有显著改善,反向寻优获得的最优工艺参数可制备出几乎无裂纹的熔覆层。 展开更多
关键词 激光熔覆 裂纹 评价方法 混合遗传蚁群算法 随机森林算法
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基于蚁群-动态窗口法的无人驾驶汽车动态路径规划
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作者 郑琰 席宽 +2 位作者 巴文婷 肖玉杰 余伟 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第2期256-264,共9页
针对传统路径规划算法在无人驾驶汽车应用中搜索效率低、距离较长和路径不平滑的问题进行改进,使用改进蚁群算法最优路径的关键节点替代动态窗口法的局部目标点,并在动态窗口法评价函数中加入目标距离评价子函数,提高路径规划的效率和... 针对传统路径规划算法在无人驾驶汽车应用中搜索效率低、距离较长和路径不平滑的问题进行改进,使用改进蚁群算法最优路径的关键节点替代动态窗口法的局部目标点,并在动态窗口法评价函数中加入目标距离评价子函数,提高路径规划的效率和平滑性,同时采用路径决策方法解决全局路径失效问题,使车辆摆脱障碍困境,满足路径规划安全性的要求.改进后的蚁群算法利用起止点的位置信息使初始信息素分布不均匀,减少搜索初期阶段的时间消耗;通过维护全局最优路径和强化优秀局部路径的信息素浓度,优化信息素更新机制,提高路径探索效率;对规划路径进行二次优化,优化节点和冗余转折点,减少路径长度.仿真结果表明,相比传统路径规划算法,利用本文提出的融合算法所得到的路径在距离、平滑度和收敛性方面都具有更好的表现,且符合无人驾驶汽车安全行驶的要求. 展开更多
关键词 路径规划 蚁群算法 动态窗口法 动态避障 融合算法
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基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统设计与实现
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作者 张永晋 瞿崇晓 +2 位作者 范长军 褚进琦 刘硕 《现代电子技术》 北大核心 2025年第15期18-26,共9页
察打一体化无人机集群在现代战争中应用的潜力巨大,但其大规模部署和实战演练的过程复杂,且耗费大量资源。受蚁群觅食行为启发,文中设计并实现了一套基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统,旨在提供一个真实、灵活且直观易用... 察打一体化无人机集群在现代战争中应用的潜力巨大,但其大规模部署和实战演练的过程复杂,且耗费大量资源。受蚁群觅食行为启发,文中设计并实现了一套基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统,旨在提供一个真实、灵活且直观易用的基准平台,以支持多无人机协同任务的仿真和评估。首先,介绍蚁群优化算法的基本原理,并在此基础上设计无人机集群执行察打任务的仿真流程;接着,构建仿真系统的整体架构,研发相应的机群协同智能算法,以优化察打过程中的路径规划,并利用LÖVE 2D框架开发交互式仿真系统;最后,展示三种具有代表性场景下的模拟效果,并进行系统性定量分析。结果表明,该系统能够为用户提供便捷高效的察打任务仿真,助力不同场景下的作战策略评估与优化。 展开更多
关键词 蚁群优化算法 无人机集群 侦察打击任务 路径规划 交互式仿真 协同智能
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融合概率地图法的改进蚁群优化算法无人水面船路径规划
10
作者 白响恩 刘迪 徐笑锋 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷,对传统ACO算法进行改进,使其适用于无人水面船(unmanned surface vehicle,USV)在复杂和真实海域环境下的全局路径规划。利用概率地图法(probab... 针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷,对传统ACO算法进行改进,使其适用于无人水面船(unmanned surface vehicle,USV)在复杂和真实海域环境下的全局路径规划。利用概率地图法(probabilistic roadmap method,PRM)规划的路径作为ACO算法初始信息素分布的依据,提高算法收敛速度;设计同时考虑路径长度和方向性的启发函数,避免传统ACO算法陷入局部最优;加入转角启发函数,减少传统ACO算法拐点数;引入障碍物密度启发函数,提高传统ACO算法规划路径时感知障碍物的能力;利用三次B样条曲线对规划的路径进一步优化,提高路径的平滑性。仿真实验表明:在不同规模的栅格地图上和真实海域环境下,改进ACO算法在拐点数和迭代次数上具有明显优势,且稳定性较好。所提出的改进ACO算法在航海实际应用中具有重要意义。 展开更多
关键词 无人水面船(USV) 路径规划 蚁群优化(aco)算法 概率地图法 真实海域
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客户关系下的多仓库半开放式危险品运输路径优化
11
作者 王占中 吴智豪 刘文佳 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期741-748,共8页
在考虑客户关系的条件下,建立以运输总成本、运输风险和总延误时间最小化为目标的多仓库半开放式危险品运输路径优化模型,设计蚁群算法和模拟退火算法混合的蚁群‒模拟退火(ACO-SA)嵌套算法求解该模型。该嵌套算法运用邻接矛盾矩阵表示... 在考虑客户关系的条件下,建立以运输总成本、运输风险和总延误时间最小化为目标的多仓库半开放式危险品运输路径优化模型,设计蚁群算法和模拟退火算法混合的蚁群‒模拟退火(ACO-SA)嵌套算法求解该模型。该嵌套算法运用邻接矛盾矩阵表示客户关系,外层模拟退火算法负责修改危险品运输车辆与客户点的匹配关系,内层蚁群算法负责规划每辆车中具体的路径遍历顺序。将该嵌套算法应用于大小规模算例中,得到多个Pareto最优解,并与4种单一算法的求解结果进行比较,验证嵌套算法的有效性和可靠性。对比有无客户关系下两个算例的求解结果,证明客户间存在的合作或竞争关系将直接影响企业运输方案制定。 展开更多
关键词 危险品运输 半开放式 客户关系 邻接矛盾矩阵 蚁群‒模拟退火嵌套算法
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基于车辆共享的生鲜商品多车舱装载配送路径优化问题 被引量:1
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作者 王勇 谢红霞 +1 位作者 苟梦圆 赵小琴 《包装工程》 北大核心 2025年第3期210-220,共11页
目的针对生鲜商品物流配送优化研究在车辆共享调度和多车舱装载配送合理结合方面存在的不足,研究了基于车辆共享的生鲜商品多车舱装载配送路径优化问题。方法首先,结合生鲜商品温控条件和多车舱装载约束,建立了生鲜商品多车舱装载配送... 目的针对生鲜商品物流配送优化研究在车辆共享调度和多车舱装载配送合理结合方面存在的不足,研究了基于车辆共享的生鲜商品多车舱装载配送路径优化问题。方法首先,结合生鲜商品温控条件和多车舱装载约束,建立了生鲜商品多车舱装载配送的物流运营总成本最小化的数学模型;其次,设计了蚁群-禁忌搜索混合算法求解模型,并引入选择性赋予机制和车辆共享策略以提高算法的寻优性能;然后,通过与粒子群算法、大邻域搜索算法和差分进化算法的对比分析,验证了所提模型和算法的有效性;最后,结合实例,比较分析了生鲜商品多车舱装载配送优化前后的相关指标,提出车辆路径优化方案,并从服务时间段划分和车舱容量选择2方面进行敏感性分析。结果优化后的物流运营总成本降低了43.53%,平均装载率提高了25%,并验证了合理划分服务时间段和选择车舱容量可有效提高车辆平均装载率和降低生鲜商品价值损失。结论所提模型、算法和车辆共享策略可合理规划配送路径,降低运营总成本和生鲜商品价值损失,进而为基于车辆共享的生鲜商品多车舱装载配送路径优化问题提供方法参考和理论支撑。 展开更多
关键词 生鲜商品配送 多车舱装载 车辆共享 车辆路径问题 蚁群-禁忌搜索混合算法
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一种基于ACO的K-medoids聚类算法 被引量:9
13
作者 孟颖 罗可 +1 位作者 姚丽娟 王琳 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第16期136-139,152,共5页
K-medoids算法作为聚类算法的一种,不易受极端数据的影响,适应性广泛,但是K-medoids聚类算法的精确度不稳定,平均准确率较低,用于实际的聚类分析时效果较差。ACO是一种仿生优化算法,其具有很强的健壮性,容易与其他方法相结合,求解效率... K-medoids算法作为聚类算法的一种,不易受极端数据的影响,适应性广泛,但是K-medoids聚类算法的精确度不稳定,平均准确率较低,用于实际的聚类分析时效果较差。ACO是一种仿生优化算法,其具有很强的健壮性,容易与其他方法相结合,求解效率高等特点。在K-medoids聚类算法的基础上,借鉴ACO算法的优点,提出了一种新的聚类算法,它提高了聚类的准确率,算法的稳定性也比较高。通过仿真实验,验证了算法的可行性和先进性。 展开更多
关键词 蚁群优化算法(aco) 聚类分析 K-medoids算法
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基于ACO-LSSVM的网络流量预测 被引量:12
14
作者 田海梅 黄楠 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第1期91-95,共5页
为了提高了网络流量的预测精度,提出一种蚁群算法(ACO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数的网络流量预测算法(ACO-LSSVM)。将LSSVM算法参数作为蚂蚁的位置向量,采用动态随机抽取的方法来确定目标个体引导蚁群进行全局搜索,并在最优蚂... 为了提高了网络流量的预测精度,提出一种蚁群算法(ACO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数的网络流量预测算法(ACO-LSSVM)。将LSSVM算法参数作为蚂蚁的位置向量,采用动态随机抽取的方法来确定目标个体引导蚁群进行全局搜索,并在最优蚂蚁邻域内进行小步长局部搜索,找到算法的最优参数,建立了基于ACO-LSSVM的网络流量预测模型。仿真结果表明,相对其他网络流量预测算法,ACO-LSSVM算法提高了网络流量预测精度,更能准确地描述网络流量变化规律。 展开更多
关键词 网络流量 蚁群优化算法 最小二乘支持向量机 预测 Least SQUARE Support Vector Machine(LSSVM)
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融合Q-learning的A^(*)预引导蚁群路径规划算法
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作者 殷笑天 杨丽英 +1 位作者 刘干 何玉庆 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期143-147,153,共6页
针对传统蚁群优化(ACO)算法在复杂环境路径规划中存在易陷入局部最优、收敛速度慢及避障能力不足的问题,提出了一种融合Q-learning基于分层信息素机制的A^(*)算法预引导蚁群路径规划算法-QHACO算法。首先,通过A^(*)算法预分配全局信息素... 针对传统蚁群优化(ACO)算法在复杂环境路径规划中存在易陷入局部最优、收敛速度慢及避障能力不足的问题,提出了一种融合Q-learning基于分层信息素机制的A^(*)算法预引导蚁群路径规划算法-QHACO算法。首先,通过A^(*)算法预分配全局信息素,引导初始路径快速逼近最优解;其次,构建全局-局部双层信息素协同模型,利用全局层保留历史精英路径经验、局部层实时响应环境变化;最后,引入Q-learning方向性奖励函数优化决策过程,在路径拐点与障碍边缘施加强化引导信号。实验表明:在25×24中等复杂度地图中,QHACO算法较传统ACO算法最优路径缩短22.7%,收敛速度提升98.7%;在50×50高密度障碍环境中,最优路径长度优化16.9%,迭代次数减少95.1%。相比传统ACO算法,QHACO算法在最优性、收敛速度与避障能力上均有显著提升,展现出较强环境适应性。 展开更多
关键词 蚁群优化算法 路径规划 局部最优 收敛速度 Q-LEARNING 分层信息素 A^(*)算法
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基于ACO-BP神经网络的土石坝位移监测模型研究 被引量:4
16
作者 茹秋瑾 何自立 +2 位作者 杨军超 李晓琳 谭剑波 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第2期196-201,共6页
建立安全监测网络模型来分析和预测大坝变形位移信息,对保障大坝安全稳定服役意义重大。针对大坝安全监测BP神经网络模型运算复杂、收敛速度慢、易陷于局部最优、不能准确反映和预测大坝运行状况的问题,引入蚁群算法(ACO)全局搜索功能搜... 建立安全监测网络模型来分析和预测大坝变形位移信息,对保障大坝安全稳定服役意义重大。针对大坝安全监测BP神经网络模型运算复杂、收敛速度慢、易陷于局部最优、不能准确反映和预测大坝运行状况的问题,引入蚁群算法(ACO)全局搜索功能搜寻BP神经网络参数最优解,并通过样本数据训练BP网络获得大坝变形位移预测值。工程实例应用表明:ACO-BP网络模型在参数优化方面较BP网络更易于收敛,误差较小、预测性能良好,可为大坝变形位移监测和安全预报提供一种新的非线性建模仿真分析方法。 展开更多
关键词 神经网络 蚁群算法 土石坝 变形位移监测
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室内环境下基于最优路径规划的PSO-ACO融合算法 被引量:7
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作者 刘俊 徐平平 +1 位作者 武贵路 彭杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第B11期97-100,共4页
为了使移动机器人在室内障碍物环境下寻找到达指定目的地的最优路径,提出了一种基于粒子群算法(PSO)和蚁群算法(ACO)的改进路径规划的PSO-ACO融合算法。PSO-ACO融合算法针对粒子群算法中粒子容易早熟引起的局部最优问题,采用蚁群算法获... 为了使移动机器人在室内障碍物环境下寻找到达指定目的地的最优路径,提出了一种基于粒子群算法(PSO)和蚁群算法(ACO)的改进路径规划的PSO-ACO融合算法。PSO-ACO融合算法针对粒子群算法中粒子容易早熟引起的局部最优问题,采用蚁群算法获得全局最优解;同时有效地解决了粒子群算法中粒子多样性、种类少,以及蚁群算法中初始化信息素匮乏及耗时过多的问题。仿真结果表明,与粒子群算法和蚁群算法相比,PSO-ACO融合算法在提高算法的全局搜索能力和搜索速度的前提下,极大地改善了算法寻找最优解的能力,实现了最优路径的规划。 展开更多
关键词 室内环境 最优路径规划 粒子群算法 蚁群算法 PSO-aco融合算法
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基于栅格地图U型陷阱填充的校园AGV路径规划
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作者 吴春平 王丽颖 +2 位作者 姜锋 刘晓东 曾祥浩 《现代制造工程》 北大核心 2025年第10期73-81,126,共10页
针对传统蚁群优化(Aco Colony Optimization,ACO)算法在自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)路径规划中存在的收敛速度慢、易陷入局部最优和死锁(如U型陷阱)等问题,提出了一种改进栅格地图环境的算法。该算法通过在路径寻优前对... 针对传统蚁群优化(Aco Colony Optimization,ACO)算法在自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)路径规划中存在的收敛速度慢、易陷入局部最优和死锁(如U型陷阱)等问题,提出了一种改进栅格地图环境的算法。该算法通过在路径寻优前对栅格地图中的U型陷阱进行匹配与填充来优化搜索过程。首先,对AGV路径规划环境进行栅格建模,并分别定义不可填充模型和多种可填充的3×3子单元栅格模型,对于U型陷阱及无效的节点,采用二维卷积进行迭代匹配与填充;然后,应用蚁群优化算法进行路径规划,能够有效避免蚂蚁在搜索过程中因陷入U型陷阱而导致的路径收敛速度慢和易陷入局部最优问题;最后,分别在U型陷阱栅格地图、迷宫环境地图及实际校园环境栅格地图中进行仿真验证,结果表明,该算法对栅格地图中的可通行节点填充率最高达83.5%,在路径规划中寻路时长最多减少了53.85%、路径长度最大减少了25.12%,总体来看,在寻路时长和路径长度上的优化效果都较为明显,尤其在处理更复杂的障碍环境时,优化效果更突出。 展开更多
关键词 自动导引车 U型陷阱 蚁群优化算法 栅格地图填充
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基于改进RRT与GA的多目标路径规划——以无人机林区巡检为例 被引量:3
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作者 张彪 康峰 许舒婷 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期129-141,共13页
【目的】为解决无人机在人工林区巡检任务(如病虫害监测、火灾预防等)中的路径规划问题,即求解巡检点的最优遍历序列以及生成避障飞行轨迹,本文通过融合改进快速随机扩展树(RRT)算法和遗传算法(GA),提出一种多目标路径规划算法。【方法... 【目的】为解决无人机在人工林区巡检任务(如病虫害监测、火灾预防等)中的路径规划问题,即求解巡检点的最优遍历序列以及生成避障飞行轨迹,本文通过融合改进快速随机扩展树(RRT)算法和遗传算法(GA),提出一种多目标路径规划算法。【方法】首先改进传统GA,使其能够在三维空间中遍历所有巡检点并求解最优序列。其次,依据该序列进行路径搜索,改进RRT算法的随机采样原理,通过靶心和绕树策略实现避障效果,并采用连续选择父节点策略,取消因避障产生的多余转折点。最后,通过3次B样条曲线优化,生成最终路径。【结果】仿真结果表明,本算法能够在复杂林区环境中遍历所有巡检点,并在短时间内规划出高质量、无碰撞的路径。与粒子群算法(PSO)、蚁群算法(ACO)和RRT算法相比,当巡检点从3个增加到9个时,PSO、ACO、RRT算法搜索时间分别增加了221.77%、332.42%、184.78%,而本算法仅增加了102.35%。在9个巡检点的复杂环境中,本算法的路径耗散分别比PSO、ACO和RRT算法降低了14.46%、30.28%、24.76%,且路径质量显著提高,消除了路径交叉重合现象。此外,通过ROS平台,利用无人机在林区点云上进行模拟飞行并验证成功,证明本算法适用于林区巡检的多目标路径规划。【结论】针对人工林区无人机巡检任务中的飞行路线规划问题,本文通过改进RRT与GA,成功规划出一条遍历所有巡检点且避开林区障碍物的无碰撞路径。相较于PSO、ACO和RRT算法,本算法在路径质量、路径耗散和搜索时间上均表现出显著优势。 展开更多
关键词 多目标优化 路径规划 快速随机扩展树(RRT) 遗传算法(GA) 无人机 粒子群算法(PSO) 蚁群算法(aco)
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基于改进ACO算法的印制电路板装配研究 被引量:3
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作者 李小龙 罗家祥 胡跃明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期241-243,共3页
引入带顺序相关切换时间的单机带权延期模型,研究印制电路板(PCB)装配中单生产线多板型的调度问题,使用改进的蚁群优化(ACO)算法对其进行求解。在改进算法中,使用带禁忌表的信息素更新策略防止算法过早收敛,以多线程方式实现局部搜索,... 引入带顺序相关切换时间的单机带权延期模型,研究印制电路板(PCB)装配中单生产线多板型的调度问题,使用改进的蚁群优化(ACO)算法对其进行求解。在改进算法中,使用带禁忌表的信息素更新策略防止算法过早收敛,以多线程方式实现局部搜索,通过路径池使局部搜索与蚁群进行交互和通信。测试结果表明,改进算法可以有效提高PCB装配效率,降低生产任务延期率。 展开更多
关键词 印制电路板装配 局部搜索 单机带权延期模型 蚁群优化算法
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