基于自适应多态蚁群优化的智能体路径规划

1

作者 邢娜 邸昊天 +2 位作者 尹文杰 韩亚君 周洋 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第7期2330-2337,共8页

在智能体路径规划中,蚁群算法是较为流行的路径求解策略,且得到了广泛的应用。然而,传统蚁群算法存在局部最优和多余拐点问题。基于此,提出自适应多态蚁群优化算法,通过多群体划分和协作机制,极大的提高了搜索和收敛速度,有助于增强全... 在智能体路径规划中,蚁群算法是较为流行的路径求解策略,且得到了广泛的应用。然而,传统蚁群算法存在局部最优和多余拐点问题。基于此,提出自适应多态蚁群优化算法,通过多群体划分和协作机制,极大的提高了搜索和收敛速度,有助于增强全局搜索能力,避免陷入局部最优解。改进的信息素更新策略和路径选择记录表构造进一步提高路径规划的准确性。通过3次B样条平滑曲线对路径进行处理,有效减少拐点,实现路径的平滑化。经过MATLAB和机器人操作系统(ROS)-Gazebo仿真验证,结果表明:所提算法在复杂环境下具有良好的可行性。综上所述,所提算法为智能体全局搜索带来了显著的优化和改进。 展开更多

关键词 路径规划 自适应多态蚁群算法 B样条 机器人操作系统 Gazebo平台

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基于模糊APACA的多目标团队个性旅游线路设计 被引量：8

2

作者 张燕君 徐克林 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第35期207-212,共6页

针对旅游线路设计的综合性和复杂性,提出个性化旅游线路设计概念,建立多目标的团队个性化旅游线路模型。同时,用模糊三角函数解决旅行时间的不定性。根据问题特点提出改进的自适应多态蚁群算法,找到Pareto最优旅行线路解集,安排日程。... 针对旅游线路设计的综合性和复杂性,提出个性化旅游线路设计概念,建立多目标的团队个性化旅游线路模型。同时,用模糊三角函数解决旅行时间的不定性。根据问题特点提出改进的自适应多态蚁群算法,找到Pareto最优旅行线路解集,安排日程。该模型不仅考虑景点开放时间、游客总旅行天数等硬性约束,也考虑团队游客个性需求、景点最佳旅行时间等柔性约束。对模型和算法进行仿真实验分析,并与遗传算法做比较,结果表明提出的模型和算法是可行有效的。 展开更多

关键词 个性化线路 多目标 旅游收益 自适应多态蚁群算法

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多态蚁群算法 被引量：66

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作者 徐精明 曹先彬 王煦法 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期59-65,共7页

在分析现有蚁群算法不足的基础上,提出一种新的含多种蚁群、多种信息激素的多态蚁群算法.该算法通过引入不同种类的蚁群,每一蚁群有不同的信息素调控机制,将局域搜索与全局搜索相结合,使搜索、收敛速度大幅度提高.针对 TSP问题的仿真实... 在分析现有蚁群算法不足的基础上,提出一种新的含多种蚁群、多种信息激素的多态蚁群算法.该算法通过引入不同种类的蚁群,每一蚁群有不同的信息素调控机制,将局域搜索与全局搜索相结合,使搜索、收敛速度大幅度提高.针对 TSP问题的仿真实验结果表明了该算法的有效性. 展开更多

关键词 蚁群算法 多态蚁群算法 TSP

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配送中多车场多任务多车型车辆调度研究 被引量：13

4

作者 杨浩雄 胡静 何明珂 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第10期243-246,共4页

多车场多车型多任务的车辆调度优化是城市配送中的典型问题。针对该问题从空驶成本、运输成本和时间成本三个维度构建了一个VRP的数学模型,并采用自适应多态蚁群算法对模型加以求解。通过实例仿真,将仿真优化结果与未优化的随机结果进... 多车场多车型多任务的车辆调度优化是城市配送中的典型问题。针对该问题从空驶成本、运输成本和时间成本三个维度构建了一个VRP的数学模型,并采用自适应多态蚁群算法对模型加以求解。通过实例仿真,将仿真优化结果与未优化的随机结果进行了比较。结果发现优化后的成本比未优化的成本低,并且证明了对多车场多车型多任务的VRP模型进行优化非常必要。 展开更多

关键词 城市配送 车辆调度 自适应多态蚁群算法

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基于自适应免疫多态蚁群算法的云数据库动态路径优化研究 被引量：6

5

作者 高长元 张云晖 +1 位作者 张树臣 何晓燕 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第10期2955-2959,共5页

云数据库的分布性及动态性增加了云中路由预测与识别的难度,影响云计算效率。针对以上问题,提出一种基于自适应免疫分组多态蚁群算法的云数据库动态路径优化过程。通过设置侦察蚁和搜索蚁两种状态蚁群,并引入自适应多态蚁群竞争策略,改... 云数据库的分布性及动态性增加了云中路由预测与识别的难度,影响云计算效率。针对以上问题,提出一种基于自适应免疫分组多态蚁群算法的云数据库动态路径优化过程。通过设置侦察蚁和搜索蚁两种状态蚁群,并引入自适应多态蚁群竞争策略,改善一般蚁群算法易陷入局部最优解的缺陷;在此基础上进一步融合具有快速全局搜索能力的人工免疫算法对搜索蚁路径优化过程进行改进,提高搜索速度和精度。仿真实验表明,该算法能更好地解决收敛速度和全局最优问题,能够在云中快速、合理地找到所需访问的数据库。 展开更多

关键词 自适应多态蚁群竞争策略 免疫多态蚁群算法 云数据库 动态路径优化

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基于二次退火机制的改进多态蚁群算法 被引量：6

6

作者 杜振鑫 王兆青 +2 位作者 王枝楠 秦伟 段云涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3112-3117,共6页

利用多态蚁群算法和模拟退火算法的优点提出一种新的融合优化算法。研究结果表明:模拟退火用于优化每轮迭代后的路径,使得信息素释放更好的反映路径的质量;退火思想同时用于信息素更新机制,避免算法早熟、停滞,较差的路径按照退火竞争... 利用多态蚁群算法和模拟退火算法的优点提出一种新的融合优化算法。研究结果表明:模拟退火用于优化每轮迭代后的路径,使得信息素释放更好的反映路径的质量;退火思想同时用于信息素更新机制,避免算法早熟、停滞,较差的路径按照退火竞争机制释放信息素;由于每轮迭代最优路径释放信息素最多,对其进行3-opt优化,提高搜索效率。同时,新发现的最优路径允许释放更多的信息素,使得蚂蚁在后续迭代中能够记住这条新路径。实验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 多态蚁群算法 模拟退火 信息素 3-opt

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基于多态蚁群算法的测试用例自动生成 被引量：11

7

作者 陈明师 刘晓洁 李涛 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期2347-2348,共2页

提出了一种基于多态蚁群算法的测试数据自动生成方法。该方法使用二进制编码将输入数据转换为位串;然后在蚁群算法的基础上将蚁群分为三类,据其信息素的不同采用不同的移动准则,重点对侦察蚁和搜索蚁进行功能分析。将局部搜索与全局搜... 提出了一种基于多态蚁群算法的测试数据自动生成方法。该方法使用二进制编码将输入数据转换为位串;然后在蚁群算法的基础上将蚁群分为三类,据其信息素的不同采用不同的移动准则,重点对侦察蚁和搜索蚁进行功能分析。将局部搜索与全局搜索结合起来,结合路径的相似度,缩小搜索空间;根据适应度函数确定最好路径,既解决局部最优化问题,又提高收敛效率。与基本蚁群算法对比,其结果显示该方法效率优于基本蚁群算法。 展开更多

关键词 多态蚁群算法 测试数据 相似度 适应度 信息素

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基于自适应多态免疫蚁群算法的TSP求解 被引量：9

8

作者 吴建辉 章兢 刘朝华 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期1653-1658,共6页

针对标准蚁群算法易于出现早熟停滞现象,提出了一种自适应多态免疫蚁群算法(adaptive polymorphic immune antcolony algorithm,PIACA)。通过设置多种状态蚁群及引入自适应多态蚁群竞争机制,PIACA算法能有效抑制收敛过程中的早熟停滞现... 针对标准蚁群算法易于出现早熟停滞现象,提出了一种自适应多态免疫蚁群算法(adaptive polymorphic immune antcolony algorithm,PIACA)。通过设置多种状态蚁群及引入自适应多态蚁群竞争机制,PIACA算法能有效抑制收敛过程中的早熟停滞现象。将禁忌表中每只蚂蚁走过的路径视为抗体,对抗体运用局部最优搜索算法和免疫克隆选择算法进行高效优化,提高了解的质量。针对TSP实验结果表明,该算法在收敛速度及求解精度上均取得到了较好的效果。 展开更多

关键词 自适应 多态 蚁群算法 免疫克隆选择 旅行商问题

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基于自适应多态蚁群算法的多约束车辆路径问题 被引量：13

9

作者 陈美军 张志胜 史金飞 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期37-42,共6页

建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题(VRPMC)的数学模型.由于该模型是一个NP-hard问题,目前还没有多项式算法求解,又提出了采用自适应的多态蚁群算法(APACA)来对其进行求解的策略.首先,算... 建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题(VRPMC)的数学模型.由于该模型是一个NP-hard问题,目前还没有多项式算法求解,又提出了采用自适应的多态蚁群算法(APACA)来对其进行求解的策略.首先,算法中侦察蚁完成满足约束条件的路径侦察并设置侦察信息素;其次,搜索蚁利用侦察蚁提供的辅助信息进一步搜索可行路径,通过多态蚂蚁间的协作和自适应调整挥发系数,能更快地搜索到问题的优化解;最后通过一个实例与节约算法、遗传算法、禁忌搜索算法和基本蚁群算法进行了对比,结果表明:对VR-PMC问题,APACA算法比前述算法在算法稳定性、运行距离、计算速度方面更具有优势. 展开更多

关键词 车辆路径问题 时间窗 多约束 数学模型 自适应多态蚁群算法

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基于多态蚁群算法的多目标邮政物流车辆路径问题研究 被引量：8

10

作者 吕雄伟 赵达 李军 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期2070-2073,2078,共5页

针对在现有邮路运输的基础上加载一体化物流项目后的邮政物流车辆调度与路径选择优化问题,建立了基于硬时间窗、车辆混合搭载、往返归集的多目标邮政物流车辆路径问题数学模型,以四川邮政雅芳一体化混合物流2008年5月的数据为例,利用自... 针对在现有邮路运输的基础上加载一体化物流项目后的邮政物流车辆调度与路径选择优化问题,建立了基于硬时间窗、车辆混合搭载、往返归集的多目标邮政物流车辆路径问题数学模型,以四川邮政雅芳一体化混合物流2008年5月的数据为例,利用自适应的多态蚁群算法对带时间约束多目标混合邮政物流VRP进行了求解。结果表明多态蚁群算法可以求解多目标邮政物流VRP,能提高收敛速度和寻优性能。 展开更多

关键词 车辆路径问题 多态蚁群算法 多目标 邮政物流

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多态蚁群算法的认知无线电频谱分配 被引量：3

11

作者 张婧怡 向新 +3 位作者 王锋 孙晔 鲁阳 李斌 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第2期58-63,共6页

针对传统蚁群算法在认知无线电频谱分配中搜索时间长、信息素更新效率低等问题,提出了一种新的多态蚁群算法的认知无线电频谱分配方案。改变了传统蚁群算法单一信息素的调控机制,引入侦察蚁并给效益值较高的路径标记信息;以效益值为标... 针对传统蚁群算法在认知无线电频谱分配中搜索时间长、信息素更新效率低等问题,提出了一种新的多态蚁群算法的认知无线电频谱分配方案。改变了传统蚁群算法单一信息素的调控机制,引入侦察蚁并给效益值较高的路径标记信息;以效益值为标准设置多态蚁群的各项指标;利用多态规则进行路径选点并更新信息素;最后与传统蚁群算法就最大平均网络效益和最大比例公平网络效益进行仿真对比。实验结果表明了多态蚁群算法的高效性和优越性。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱分配 多态蚁群算法 信息素更新

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无人机自组网中基于蚁群优化的多态感知路由算法 被引量：12

12

作者 孙明杰 周林 +1 位作者 于云龙 顾金玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期2562-2572,共11页

无人机自组织网络具有节点移动性强、网络拓扑变化快、数据交互频繁、应用环境复杂等特点,采用传统的路由算法会使该网络在传输延时、丢包率、路由开销等方面性能均较差,以至于无法为多无人机协同执行任务提供有效的通信保障。为了解决... 无人机自组织网络具有节点移动性强、网络拓扑变化快、数据交互频繁、应用环境复杂等特点,采用传统的路由算法会使该网络在传输延时、丢包率、路由开销等方面性能均较差,以至于无法为多无人机协同执行任务提供有效的通信保障。为了解决该问题,提出一种基于蚁群优化的多态感知路由(ant colony optimization based polymorphism-aware routing,APAR)算法。该算法将蚁群算法与动态源路由算法相结合,通过感知路径长度、路径拥塞度和路径稳定性,计算出由路由发现过程得到路径的信息素水平,并将其作为选路标准,经过改进的信息素挥发机制也被引入该算法。同时,根据无人机编队的变化做出合适的调整,以保证其网络性能不下降。仿真结果表明,与其他经典算法相比,APAR算法提高了数据包成功传输率,降低了平均端到端延时,减少了路由开销,且在战场环境下有较高的可靠性。 展开更多

关键词 无人机自组织网络 蚁群算法 动态源路由算法 多态感知 路径拥塞度 路径稳定性

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基于多态蚁群优化算法的认知无线电动态频谱接入策略 被引量：10

13

作者 滕志军 滕利鑫 +1 位作者 谢露莹 曲福娟 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2020年第2期230-236,共7页

为尽可能提高系统的网络收益及网络资源的利用率,针对原有蚁群算法搜索时间长、收敛速度慢及信息素单一等问题,提出一种基于时间效率的多态蚁群优化算法,借助信息素的增强型积累,为蚁群算法中蚂蚁的行动提供依据,并将其运用到认知无线... 为尽可能提高系统的网络收益及网络资源的利用率,针对原有蚁群算法搜索时间长、收敛速度慢及信息素单一等问题,提出一种基于时间效率的多态蚁群优化算法,借助信息素的增强型积累,为蚁群算法中蚂蚁的行动提供依据,并将其运用到认知无线电动态频谱接入中.以最大网络公平性和网络收益总和作为目标函数的仿真试验表明:改进后的算法能显著地提高系统的网络效益,保证系统的公平性,与此同时,节省了认知用户的搜索时间,使认知用户能更快速地接入可用信道,改进后的算法在加快收敛速度的同时,使得系统吞吐量也显著增加,提升了系统的整体性能. 展开更多

关键词 多态蚁群算法 认知无线电 频谱分配 时间效率 转移概率

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动态自适应加权多态蚁群算法求解差异工件单机批调度问题 被引量：2

14

作者 李菲 王书锋 冯冬青 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第5期1644-1646,共3页

针对差异工件的单机批调度问题,提出了动态自适应加权多态蚁群算法对最大完工时间进行优化,该算法引入了不同种类的蚁群,每种蚁群都有不同的信息素调控机制,并根据批调度问题对不同种类的蚁群状态转移概率和信息素更新机制进行了改进,... 针对差异工件的单机批调度问题,提出了动态自适应加权多态蚁群算法对最大完工时间进行优化,该算法引入了不同种类的蚁群,每种蚁群都有不同的信息素调控机制,并根据批调度问题对不同种类的蚁群状态转移概率和信息素更新机制进行了改进,同时将局域搜索与全局搜索相结合,从而更符合蚁群的真实信息处理机制。对不同规模的算例进行了仿真,结果验证了该算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 单机批调度 差异工件 多态蚁群算法 动态自适应加权因子

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应用捕食搜索策略的改进多态蚁群算法 被引量：7

15

作者 赵亚文 熊瑞平 +2 位作者 乔治 梁齐齐 罗勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第14期115-121,共7页

结合捕食搜索策略对多态蚁群算法进行改良。该算法引入以下机制:在人工蚁选择路径阶段,设置侦查素路径为优先,为非侦查素路径设置惩罚因子;利用权值在侦查素和非侦查素路径都施加信息素,通过该机制避免多态蚁群算法陷入停滞;在每轮人工... 结合捕食搜索策略对多态蚁群算法进行改良。该算法引入以下机制:在人工蚁选择路径阶段,设置侦查素路径为优先,为非侦查素路径设置惩罚因子;利用权值在侦查素和非侦查素路径都施加信息素,通过该机制避免多态蚁群算法陷入停滞;在每轮人工蚁最优结果的邻域应用捕食搜索策略,并通过竞争机制选择最优解更新信息素。通过TSP的仿真实验结果表明,提出的融合算法可以有目的地指导信息素分布,加快算法向最优解的收敛速度及提高最优解质量,克服传统多态蚁群算法的缺陷。 展开更多

关键词 多态蚁群算法 捕食搜索 旅行商问题(TSP)

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多态蚁群-细菌觅食算法实现部分遮蔽下光伏系统最大功率跟踪 被引量：11

16

作者 李云凤 雷勇 +1 位作者 杜佳耘 刘晖 《现代电力》 北大核心 2022年第1期1-8,共8页

针对传统最大功率跟踪技术容易陷入局部最大功率点的问题,提出多态蚁群-细菌觅食算法(polymorphic ant colony-bacterial foraging algorithm,PACO-BFOA)来实现部分遮蔽条件下光伏系统的最大功率输出。该算法在传统蚁群算法的基础上引... 针对传统最大功率跟踪技术容易陷入局部最大功率点的问题,提出多态蚁群-细菌觅食算法(polymorphic ant colony-bacterial foraging algorithm,PACO-BFOA)来实现部分遮蔽条件下光伏系统的最大功率输出。该算法在传统蚁群算法的基础上引入信息素扩散机制、多态蚁群的概念和细菌的趋化行为,使算法的全局开发和局部探索能力得到了增强。并在太阳辐照恒定、突变和缓慢变化3种环境下进行算法仿真对比验证,结果证明所提出的算法在部分遮蔽及变化光照下均能快速、稳定地在线寻得全局最大功率点。 展开更多

关键词 光伏发电 部分遮蔽条件 最大功率跟踪 信息素扩散机制 多态蚁群-细菌觅食

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基于多态蚁群算法的回转窑图像分割方法

17

作者 吴闯 张小刚 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第20期153-156,174,共5页

为了解决回转窑图像背景噪声干扰较大且背景灰度变化较小,采用经典的算法不能有效分割出窑内黑把子区域的情况,提出了一种基于多态蚁群算法和小波变换相结合的图像分割方法。利用小波将图像变换,对低频系数进行分块,采取新的阈值选取方... 为了解决回转窑图像背景噪声干扰较大且背景灰度变化较小,采用经典的算法不能有效分割出窑内黑把子区域的情况,提出了一种基于多态蚁群算法和小波变换相结合的图像分割方法。利用小波将图像变换,对低频系数进行分块,采取新的阈值选取方法并对每块进行分割,从而改善了黑把子区域的分割效果。实验结果表明,该算法提高了分割精度,缩短了程序运行的时间。 展开更多

关键词 小波变换 多态蚁群算法 黑把子 图像分割

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基于多态蚁群优化算法的认知无线电频谱分配 被引量：6

18

作者 孙汉卿 刘征 +1 位作者 王桂芝 连卫民 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第12期260-265,321,共7页

传统基于蚁群算法的认知无线电频谱分配方案未考虑信息素分配时间因素,导致信道使用效率低,对此给出一种基于多态蚁群优化算法的认知无线电频谱分配方案。计算基于蚁群算法的转移概率,为蚁群算法中蚂蚁的下一步行动提供依据;在信息素分... 传统基于蚁群算法的认知无线电频谱分配方案未考虑信息素分配时间因素,导致信道使用效率低,对此给出一种基于多态蚁群优化算法的认知无线电频谱分配方案。计算基于蚁群算法的转移概率,为蚁群算法中蚂蚁的下一步行动提供依据;在信息素分配过程中引入一个时间因子,使信息素的分配与蚂蚁到达节点的时间有关,生成新的信息素分配方法;对所有认知用户的信息素进行排序,并将信道分配给信息素最大的认知用户。仿真实验结果表明:该算法可以保证信息素分配的公平性且可以提高信道利用率,与AOC算法、QGA算法和CSGC算法相比,可以显著提高系统的网络效益、公平性、收敛速度和吞吐量。 展开更多

关键词 多态蚁群算法 认知无线电 频谱分配 时间效率 转移概率

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