基于双种群蚁群算法的AGV路径规划研究

针对蚁群算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优和容易死锁等问题,提出了一种用于自动引导车(AGV,automated guided vehicle)路径规划的双种群蚁群算法;该算法引入差异化信息素初始值,修改启发函数并在信息素更新时对最优及最差路径进行奖惩;以改进策略为基础,引入自适应步长搜索策略,通过具有差异化步长的两个种群相互协作加强算法寻优能力和搜索效率;针对死锁问题,提出了将符合条件的单元格视为障碍物的“填充陷阱”策略;分别进行仿真实验和车间现场实验,结果表明,该算法可以为AGV规划出一条安全且综合性能较好的路径,为AGV路径规划提供了一种可行的方案。

基于多种群蚁群算法的柔性作业车间调度研究

针对柔性作业车间调度的特点,设计了柔性作业车间调度析取图模型,结合蚁群分工组织的工作方式,给出了基于竞争规则的多种群蚁群算法求解方法。算法中不同种群的蚂蚁被放置在析取图中不同的工序节点上,通过核心种群的引导,充分发挥蚁群协作竞争的并行高效特点,满足柔性作业车间调度的要求。仿真实验表明该算法求解柔性作业车间调度具有可行性和有效性。

基于粒子群蚁群算法的多机器人任务分配方法

针对大规模多移动机器人松散耦合型任务分配问题,探讨了机器人联盟形成问题中的关键,并且提出一种基于粒子群蚁群算法的任务分配机制.结果表明,粒子群蚁群算法得到的分配解要明显优于基本蚁群算法,并且不易出现早熟现象.

基于多种群蚁群算法的大规模定制供应链调度

针对大规模定制供应链调度具有分布式和计算规模大的特点,引入多种群蚁群算法,设计分布式调度优化的模型,将多个进行寻优的蚁群分散到供应链的不同计算节点上。蚁群间既独立也协作、可发挥并行高效的特点,能满足大规模定制供应链调度的要求。根据多订单特点,利用供应链上分布的计算资源,对调度规模大而且复杂的供应商选择及企业间合作时序进行寻优,确定优化调度方案。实验证明,该算法具有较好的有效性、稳定性和订单适应能力。

基于异类多种群蚁群算法的MC供应链分布式调度研究

分析了目前大规模定制(MC)供应链调度现有调度方法的不足,针对MC供应链调度具有分布式和计算规模大的特点,提出了异类多种群蚁群算法,并设计了MC分布式调度优化的模型。异类多种群蚁群算法由多类不同特性蚁群构成,不同类型蚁群具有不同特质,并优势互补,彼此间具有潜在的合作性。将多个进行寻优的异类蚁群分散到供应链的不同计算节点上多个蚁群进行协同工作,蚁群间既独立也协作,充分发挥并行高效的特点,满足大规模定制供应链调度的要求。此模型算法可根据多订单特点,充分利用供应链上分布的计算资源,对调度规模大而且复杂的供应商选择及企业间合作时序进行寻优,确定优化调度方案。实验结果证明,该算法模型具有较好的有效性、稳定性和订单适应能力。

基于多种群蚁群算法的交叉路口信号配时优化

针对交叉路口信号控制面临的多目标优化问题,建立以延误时间、停车次数和通行能力作为性能指标的交叉路口信号配时模型,提出一种基于多种群的改进蚁群算法,对信号配时方案进行优化。改进的算法以交叉路口的平峰状态和高峰状态进行仿真。实验结果表明利用该算法对模型求解的结果优于传统方法,能降低交叉口的总延误时间和停车次数,提高了通行能力。且该算法稳定性好,求解速度快。

多种群蚁群算法解机组组合优化

电力系统机组组合问题是一个大规模混合整数规划问题,具有高维、离散、非线性等特点,在数学上被称为NP-hard问题。为解决蚁群算法在解决机组组合问题中遇到的计算速度慢、易陷入局部最优等问题,将多种群蚁群算法应用到解决机组组合的问题中。开展了多种群蚁群算法在机组组合问题中的应用分析,新建了除搜索蚁之外的侦察蚁和工蚁,设定了3种蚁群之间的信息交互原理,提出了各蚁群的信息素更新方法。在修正后的IEEE30节点系统对算法可行性作了验证,并对算法的合理性和有效性进行了分析。研究结果表明,所提出的多种群蚁群算法是合理、有效的。

大规模定制板材排样的多种群蚁群优化算法

为解决定制家具企业的大规模多品种小批量的矩形件排样问题,针对其一刀切的特殊生产工艺要求,通过对待切板自动生成两个不同的编号:横切编号和纵切编号的方法,采用面积,长度,宽度来启发的多种群蚁群算法,避免了单因素启发的不合理布局,做到了"生成即可行",经多个企业的实际使用后,发现与单因素蚁群启发相比,多种群算法寻优能力强,主要表现为:最大利用率最高;多次寻优的最大利用率变化区间小。

多种群蚁群算法在矩形件优化排料中的应用

矩形件优化排料问题是一类具有NP完全难度的组合优化问题。将多种群蚁群算法应用到矩形件优化排料问题求解中,优化试验结果表明可获得比基本蚁群算法更好的效果,为矩形件优化排料这类NP完全问题提供了新的思路和方法。

多种群蚁群算法在多目标优化中的研究

本文针对多目标优化问题提出了一种多种群蚁群算法,按照目标函数的个数建立蚁群种群数,在各个种群搜索过程中,创新性的引入了种群间的全局信息素更新和局部信息素更新,既提高算法对pareto解的搜索效率又避免了陷入局部最优,并针对多目标优化问题进行了仿真,证明了算法的可行性。

多种群蚁群算法在实际GSM网络中频率规划中的应用

对于目前的全球移动通讯系统（GSM）运行商,频率规划是一个非常重要的任务。该文应用多种群蚁群算法来解决这个问题。特别地,算法在生成解决方案时,采用融合算子将各个种群生成的解决方案融合成一组新的解决方案。实验结果表明多种群以及融合算子的引入,极大地提高了算法性能。

一种并行的多群蚁群算法研究与应用

针对蚁群算法易出现早熟收敛的缺陷,蚁群按照一定比例分解为具有启发信息的多种群,同时利用多核系统发挥蚁群算法并行性,提出一种并行的多群蚁群算法。该算法在初始化蚁群时产生带有启发信息的多种群,多种群采用多核系统并行处理方式相对独立求解最短路径。在求解过程中每个群体可分享路径信息,当某个种群求解到最短路径时即生成整个群体全局最短路径,从而保证种群多样性,算法求解速率及全局搜索均衡性。实验以Visual Studio2005中C++编程实现仿真,结果表明此算法不但能有效求解GIS的最短路径,而且综合改善了算法性能。

基于多种群蚁群算法的多目标动态无功优化

为在负荷变动条件下提高动态无功优化控制变量的调节效率和满足全天动作次数的限制,将全天电能损耗最小、有载调压变压器分接头动作次数和电容器投切次数分别最少作为目标函数,建立新的多目标动态无功优化模型。针对该模型提出改进的多种群蚁群算法,利用多种信息素交换方式,满足动态无功优化多目标、强时空耦合的特点,避免了蚁群算法陷入局部最优解。通过对IEEE14、IEEE 30系统计算验证模型和算法的可行性和有效性。结果表明:该模型和算法能够降低系统能量损耗,提高电压质量。

云计算中基于多种群蚁群算法的虚拟机整合

在云计算的发展研究中,数据中心的高能耗问题得到了广泛的关注,而虚拟机整合是解决数据中心高能耗问题的手段之一。其思想是通过将一些物理机上的虚拟机迁移到其他活跃的物理机上使得一些物理机切换到低能耗模式或睡眠模式,从而降低云数据中心的能耗。首次将多种群蚁群算法应用于虚拟机整合,提出基于多种群蚁群算法的虚拟机整合算法。该算法通过特定的目标函数寻找一个近似最优解。通过仿真实验验证了该算法在降低能量消耗和减少虚拟机迁移次数方面优于现存的两种较优的虚拟机整合算法。

基于信息熵的异类多种群蚁群算法

提出了一种基于信息熵的异类多种群蚁群算法。算法使用多个异类种群的蚂蚁子群体同时进行优化计算,引入信息熵来表示蚂蚁种群的进化程度,根据蚂蚁子群体间的信息熵来决定子群体间的信息交流策略,包括选择信息交流的对象和调节信息交流的周期以及信息更新策略,以取得各蚂蚁子群体中解的多样性和收敛性之间的动态平衡。基于旅行商问题的实验证明,该算法具有很好的全局搜索能力、收敛速度以及解的多样性。

基于异类蚁群的双种群蚁群算法

提出一种基于异类蚁群的双种群蚁群(Dual Population Ant Colony Algorithm Basedon Heterogeneous Ant Colonies,DPACBH)算法,算法将两种信息素更新机制不同的蚁群分别独立进行进化求解,并定期交换优良解和信息来改善解的多样性,增强跳出局部最优的能力,使算法更容易收敛到全局最优解。以TSP(Travel Salesman Problem)问题为例所进行的计算表明,该算法比基本双种群蚁群算法具有更好的收敛速度和准确性。

基于协进化多子群蚁群算法的多无人作战飞机协同航迹规划研究

协同航迹规划是有效提高多无人作战飞机(UCAV)协同作战效能的关键技术之一。分析了多UCAV协同航迹规划问题中的空间协同约束、时序约束以及任务时间约束,建立了基于"协同系数"的协同航迹性能评价指标;在此基础上,通过引入蚂蚁子群间的协同进化策略,并对蚁群算法状态转移规则、信息素更新机制进行了改进,设计并实现了基于协进化多子群蚁群算法的协同航迹规划算法。仿真实验结果表明:本文方法能够很好地处理多UCAV协同任务中的各类约束条件,是一种有效的协同航迹规划方法。

多种群蚁群算法在机械手臂路径规划中的设计与应用

为了实现机械臂在复杂环境下准确、快速抓取目标物体,提出了一种多种群蚁群算法。首先,利用机械手臂运动学方法建立了数学模型进行分析;然后,根据自适应度函数不断调整机械臂的旋转角度以达到全局最优;最后,通过仿真实验,并与现有的机械手臂路径规划算法进行了对比。结果表明,该算法在抓取时间和精准度上具有一定的性能优势。

多目标资源受限项目调度的多种群蚁群算法

为实现资源受限项目调度的多目标优化,通过改进传统蚁群算法,提出适用于多目标优化的多种群蚁群算法.该算法基于串行进度生成机制,每个蚁群具有各自的目标函数、与目标函数相匹配的不同搜索策略以及各自的信息素更新机制.各蚁群独立进行搜索决策,但各蚁群之间存在信息素的相互作用,从而实现加速搜索.针对多目标资源受限项目调度问题设计新的精英策略.在目标规划基础上构造一系列多目标项目调度算例,经系统测试表明,所提出的多种群蚁群算法能够有效优化资源受限项目的资源配置,实现多目标优化.

基于相似度的自适应异类多种群蚁群算法

针对原有的多种群蚁群算法收敛速度慢,运行时间长,容易早熟等缺陷,提出了一种新型异类多种群蚁群算法。算法由多类不同特性蚁群构成,不同蚁群具有不同特质,且优势互补,彼此间具有潜在的合作性。不同种类蚁群搜索时,通过子蚁群间的相似度,自适应选择最互补的蚁群进行信息交换,以加强不同种类蚁群间的协作,增强解的多样性,增强跳出局部最优的能力。TSP仿真结果表明,该算法在搜索速度以及搜索质量方面都有明显的提高。