基于改进蚁群算法的物流配送路径问题研究

针对蚁群算法求解物流配送路径问题易陷入早熟、停滞、局部最优的缺点,提出了混沌、变异与最大最小蚂蚁算法相融合的改进蚁群算法。在仿真实验中,分别采用最大最小蚂蚁算法、加入混沌的最大最小蚂蚁算法、加入变异的最大最小蚂蚁算法、加入混沌和变异的最大最小蚂蚁算法对物流配送路径问题进行求解。实验结果表明,加入混沌和变异的最大最小蚂蚁算法能够有效提高蚁群算法的全局寻优能力,对物流配送路径问题的求解能够得出比较好的结果。     

基于邻域搜索的改进最大最小蚁群算法

针对蚁群算法求解旅行商问题时易陷入局部最优的问题,提出一个改进的混合最大最小蚁群算法,并应用于求解旅行商问题.上述算法设计了一种新的信息素更新模型,单个蚂蚁每走一步就进行信息素局部更新,在所有的蚂蚁搜索一周后,最优路径蚂蚁进行全局信息素更新.提出一种新的邻域搜索模型,将邻域大小设置为原来的一半,提高了计算的效率.在每个蚂蚁的一个周期循环后,使用邻域搜索算法优化最优解的路径长度.仿真结果表明,改进算法具有较高的求解精度和收敛速度.     

基于免疫-蚁群算法的度约束最小生成树算法

针对度约束最小生成树问题,借鉴人体免疫系统的适应能力和蚁群算法的全局寻优能力,提出了一种基于免疫-蚁群算法的求解方法.该算法采用Prüfer数对树进行编码及度的改进,利用免疫算法和蚁群算法的融合提高算法的执行速度和进化效率.实验结果表明,用该算法解决度约束最小生成树问题是有效的.     

基于最大最小蚁群算法的TSP问题求解

TSP问题是一类经典的组合优化问题,为典型的NP-Hard问题.本文考虑574城市的TSP问题求解,采用最大最小蚁群算法,蚁群算法在求解路径优化问题方面较其他智能优化算法显示了优越性.由于基本蚁群算法容易陷入局部最优和早熟现象,本文采用最大最小蚁群算法进行求解.由于问题规模过大,最大最小蚁群算法在进化后期,也陷入了局部最优中.为了克服均不最优,在进化的后期需要进行随机扰动,提高求解的质量和效率.     

基于改进蚁群算法的机器人轨迹规划

为优化机器人末端执行器的工作轨迹,提高工作效率,减少能量损耗,建立了以运动时间和路径最短、冲击最小为目标的优化模型。在传统蚁群算法的基础上,引入带方向信息的全局启发因子来提高最优路径的搜索效率,并利用蚂蚁的死亡机制和惩罚函数来避免遇到陷阱时形成的路径死锁情况。测试结果表明,改进后的蚁群算法收敛速度更快,能够在较短时间内规划出满足条件的最优路径。     

浅谈改进的蚁群算法

蚁群算法也称蚂蚁算法,模拟生物蚂蚁觅食寻找最佳路径的行为,它由D.M等人提出.算法本质是在图中找出最佳路径.与神经网络等算法一样,是一种新的模拟进化方法.蚁群算法具有很多优良的特性和应用价值.该文对三种改进的蚁群算法进行了细致的阐述、分析与比较,得出它们的优势与不足之处.但是,基本的蚁群算法可能过早的陷入部分最优解且收...     

求解带时间窗车辆路径问题的动态混合蚁群优化算法

为求解带时间窗车辆路径问题,针对传统蚂蚁遗传混合算法中参数静态设置、冗余迭代及收敛速度慢等缺点,提出一种动态混合蚁群优化算法( DHACO)。该算法首先借助最大最小蚁群得到初始解,利用蚁群优化算法求解带时间窗车辆路径问题的基本可行解。然后采用遗传算法交叉和变异操作对局部解和全局最优解进行二次优化,从而得到最优解。最后利用蚂蚁遗传混合算法融合策略,动态交叉调用蚂蚁算法、遗传算法,根据云关联规则自适应控制蚁群算法参数。 DHACO有效减少无效迭代次数,加快收敛速度。仿真结果表明,与其他相关的启发式算法相比,DHACO优于某些实例的已知最优解。     

基于最小生成1-树动态候选集的蚁群算法

利用旅行商问题中最优路径和生成树之间的关系,论文将最小生成1-树的概念引入蚁群算法,并提出一种新的量度来构造动态候选集。通过数据实验,表明该算法不仅有效地防止了解的退化,而且提高了搜索精度,收敛性有了明显改善。     

自适应蚁群算法在求解TSP问题中的应用

围绕蚁群优化算法的理论及应用,针对蚁群算法在TSP规划中求解能力不足的难题,运用了一种基于自适应的蚂蚁算法,并对TSP规划进行了设计。为了提高路径规划的效率,将自适应与传统的蚂蚁算法相结合形成了自适应蚁群算法。仿真实验结果表明,改进后算法能够在较短时间内找到全局最优路径,相对于基本的蚁群算法在收敛速度、搜索质量和局部寻优方面都有了明显的提高。     

自适应混沌蚁群算法的粮食应急路径优化研究

针对风险管理下的粮食应急路径优化问题,将"运输风险最小"和"运输时间最小"作为目标,建立相应的优化模型。利用"最大最小蚂蚁系统"进行求解,为避免过早陷入局部最优,提出自适应混沌蚁群优化算法。该算法利用有效解相似度来判断蚁群当前状态,根据情况对信息素进行全局更新和混沌扰动,可以有效地提高最优解的精度。实验表明该算法优于传统的演化算法,较好地解决了粮食应急运输路径优化问题。     

基于细菌觅食的改进蚁群算法

蚁群算法是模仿蚂蚁觅食行为的一种新的仿生学智能优化算法。针对其收敛速度慢和易陷入局部最优的不足,将细菌觅食算法和蚁群算法相结合,提出一种细菌觅食 蚁群算法。在蚁群算法迭代过程中,引入细菌觅食算法的复制操作,以加快算法的收敛速度;引入细菌觅食算法的趋向操作,以增强算法的全局搜索能力。通过经典的旅行商问题和函数优化问题测试表明,细菌觅食 蚁群算法在寻优能力、可靠性、收敛效率和稳定性方面均优于基本蚁群算法及两种改进蚁群算法。     

求解多目标最小生成树的改进多目标蚁群算法

多目标最小生成树问题是典型的NP问题。针对此问题,提出一种改进的多目标蚁群算法。为获得更好的非劣前端,通过合理选取多个信息素扩散源与扩散策略来避免其早熟收敛,并引入非支配排序算子,提高种群多样性并避免算法过早陷入局部最优解。对比实验结果表明：对于多目标最小生成树问题,该算法是有效的,不但在求解效率和解的质量方面优于相关算法,而且随着问题规模的扩大,算法仍保持较好的性能。     

Multicast routing for delay variation bound using a modified ant colony algorithm

The delay and delay variation-bounded Steiner tree problem is an important multicast routing problem in real-time multimedia networks. Such a constrained Steiner tree problem is known to be NP-complete. This paper proposes an ant colony algorithm with orientation factor and applies it to multicast routing problem with the constraints of delay variation bound. The orientation factor enables the ant to get rid of the initial blindness when searching paths, makes use of the search results and reduces the misguiding effect of pheromone on irrelevant paths, thus overcoming the drawbacks of slow convergence existing in the basic ant colony algorithm, increasing the speed of convergence and speeding up the finding of feasible solution to the problem. The simulation results show that the modified algorithm makes it possible to find a feasible solution to the multicast routing problem with delay variation bound. Compared with the conventional ant colony algorithm, the convergence speed of the modified algorithm is improved.     

基于混合行为的蚁群算法

针对基本蚁群算法易出现停滞、收敛速度慢的问题,在最大最小蚁群算法的基础上提出了一种基于混合行为的蚁群(HBAC)算法,通过引入停止蚂蚁来构造局部路线方式和增加全局调优策略,提高了算法的搜索能力和收敛速度,同时将蚂蚁所寻找的各条路径的信息素限定在一个可动态调整的范围之内,避免了算法过早陷于局部最优解.通过HBAC算法同其他蚁群算法在求解旅行商问题上的实验比较,发现该算法拥有较快的收敛速度,提高了全局最优解搜索能力,在性能上有了较大的提高.     

基于改进蚁群算法的车辆路径仿真研究

针对基本蚁群算法收敛速度慢、易陷于局部最优等缺陷,提出了一种改进蚁群算法.通过车辆的满载率调整搜索路径上的启发信息强度变化,对有效路径采取信息素的局部更新和全局更新策略,并对子可行解进行3-opt优化,在实现局部最优的基础上保证可行解的全局最优.通过对22城市车辆路径实例的仿真,仿真结果表明,改进型算法性能更优,同基本蚁群相比该算法的收敛速度提高近50%,效果显著,该算法能在更短时间内求得大规模车辆路径问题满意最优解,说明其具有较好的收敛速度和稳定性.     

求解旅行商问题的改进蚁群算法研究

针对蚁群算法收敛速度慢的问题,对蚁群算法信息素更新规则进行研究,提出一个基于迭代思想的信息素更新规则。对信息残留因子进行实验,确定在新的信息素更新规则下信息素挥发系数的最佳合理值。最后针对eil51问题和dantzig42问题两个例子的仿真实验对比基本蚁群算法。实验结果表明,改进的蚁群算法在收敛性和求得最优解方面都明显优于基本蚁群算法和其它人工智能算法。     

改进的蚁群算法在动态路径诱导中的应用研究

针对基本蚁群算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,在对信息素和启发信息进行标准化以消除量纲和取值范围影响的基础上,提出带方向的信息素更新和混沌选择策略来改进蚁群算法。将路网节点间的相对位置信息引入信息素更新,以加快搜索速度;使用混沌扰动改进选择策略,以避免出现早熟停滞现象。并将其用于城市交通动态路径诱导的研究中,以重庆市渝中半岛的路网为实例计算以最短行程时间为目标的最优路径,结果表明该算法是有效、可行的,比基本蚁群算法具有更好的全局搜索能力。     

An improved ant colony optimization algorithm for solving a complex combinatorial optimization problem

This paper presents an improved ant colony optimization algorithm (IACO) for solving mobile agent routing problem. The ants cooperate using an indirect form of communication mediated by pheromone trails of scent and find the best solution to their tasks guided by both information (exploitation) which has been acquired and search (exploration) of the new route. Therefore the premature convergence probability of the system is lower. The IACO can solve successfully the mobile agent routing problem, and this method has some excellent properties of robustness, self-adaptation, parallelism, and positive feedback process owing to introducing the genetic operator into this algorithm and modifying the global updating rules. The experimental results have demonstrated that IACO has much higher convergence speed than that of genetic algorithm (GA), simulated annealing (SA), and basic ant colony algorithm, and can jump over the region of the local minimum, and escape from the trap of a local minimum successfully and achieve the best solutions. Therefore the quality of the solution is improved, and the whole system robustness is enhanced. The algorithm has been successfully integrated into our simulated humanoid robot system which won the fourth place of RoboCup2008 World Competition. The results of the proposed algorithm are found to be satisfactory.     

蚁群算法在QoS组播路由问题中的应用

研究了该算法在QoS组播路由问题中的应用,描述了QoS路由优化问题。基于多个不相关可加度量的QoS路由问题是NP完全问题,目前采用的方法多为启发式算法。由于蚁群算法是一种基于蚁群系统原理的、具有自组织能力的、新型的启发式优化算法,利用其能够寻找最短路径这一特性,提出了一种基于蚁群系统原理,用于解决时延和时延抖动约束问题的组播路由问题的QoS组播路由算法。该算法改进了路径选择策略,优化了信息素更新公式。仿真结果表明,该算法能够迅速、准确地找到最优解。     

基于模拟退火策略的逆向蚁群算法

为克服现有蚁群算法运算过程中收敛速度慢, 易出现停滞现象等缺点, 提出了一种结合模拟退火策略的改进算法。利用向原始蚁群中引入逆向蚂蚁, 并结合模拟退火思想确定蚁群中逆向蚂蚁的数目, 来提高算法的适应性。将该算法应用于旅行商问题的求解, 仿真试验结果表明该算法的收敛速度和全局寻优能力都得到很大的改善。