基于改进蚁群算法的机器人避障路径规划 被引量：11

1

作者 金将 王小平 +2 位作者 臧铁钢 姜世阔 赵崟 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第4期950-958,共9页

针对蚁群算法在路径规划中盲目搜索、搜索速度慢和路径平滑性差等问题,提出一种改进的蚁群算法,以提高其搜索效果。基于A^(*)算法快速规划出初始路径,对蚁群初始信息素进行非均匀分配,提高算法收敛速度。在蚁群算法的状态转移概率公式... 针对蚁群算法在路径规划中盲目搜索、搜索速度慢和路径平滑性差等问题,提出一种改进的蚁群算法,以提高其搜索效果。基于A^(*)算法快速规划出初始路径,对蚁群初始信息素进行非均匀分配,提高算法收敛速度。在蚁群算法的状态转移概率公式中引入动态目标导向函数,同时在信息素更新策略中考虑路径转角数和路径匝数,通过优劣质蚂蚁的分层信息素更新来优化路径长度和平滑性。结合动态窗口法使机器人具备良好的局部动态避障功能,通过仿真实验验证了改进蚁群算法在规划和避障方面的良好性能。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 蚁群算法 信息素 栅格法 动态窗口法 局部避障

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融合Q-learning的A^(*)预引导蚁群路径规划算法 被引量：1

2

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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粒子滤波优化算法及其在路线优化中的应用

3

作者 黄国兴 郭靖 +3 位作者 张泓栩 袁韬雅 王静文 卢为党 《高技术通讯》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页

路线优化即路径规划问题是指在环境信息已知的情况下,找到一条路程最短且避免与障碍物碰撞的有效路线。该问题的求解算法由于环境信息的复杂多变存在很多局限性,目前用于求解路径长度最小化的算法在求解过程中容易陷入局部最优问题,且... 路线优化即路径规划问题是指在环境信息已知的情况下,找到一条路程最短且避免与障碍物碰撞的有效路线。该问题的求解算法由于环境信息的复杂多变存在很多局限性,目前用于求解路径长度最小化的算法在求解过程中容易陷入局部最优问题,且收敛速度也较慢。针对这类问题,提出了一种基于粒子滤波优化方法的求解思路。首先,在环境信息已知的情况下,确定了其起点与终点的位置信息,其最优路径就是固定的,可以把求解路径最优问题看成是一个对路径长度的优化问题;然后,利用粒子滤波的方法对其进行最优求解估计;同时,引用蚁群算法的信息素思想进一步改进其优化过程,使优化更快地进行收敛,找到其最优解。仿真实验表明,采用粒子滤波优化方法能够精确找到路径最优路线,并且其收敛速度性能良好。 展开更多

关键词 粒子滤波 路径规划 局部最优 优化算法 信息素

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一种新的基于logistic混沌映像的自适应混沌蚁群优化算法求解动态车辆路径问题 被引量：11

4

作者 徐洪丽 钱旭 +2 位作者 岳训 马长安 刘康 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第6期2058-2060,共3页

针对车辆路径问题(VRP),提出基于logistic函数的自适应混沌蚁群优化算法。利用混沌运动的遍历性、随机性和规律性特点,把具有强局部搜索能力的logistic映像融入到蚁群算法局部信息素更新中。屏蔽logis-tic映像断点区间,克服蚁群算法搜... 针对车辆路径问题(VRP),提出基于logistic函数的自适应混沌蚁群优化算法。利用混沌运动的遍历性、随机性和规律性特点,把具有强局部搜索能力的logistic映像融入到蚁群算法局部信息素更新中。屏蔽logis-tic映像断点区间,克服蚁群算法搜索时间过长、易于停滞的现象,提高算法准确度。选用VRP标准库实例进行的仿真实验表明,新算法能准确找到已知最优解,与其他算法的比较实验证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 logistic混沌映像 局部信息素更新 车辆路径问题

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解0-1背包问题的蚁群算法 被引量：20

5

作者 秦玲 白云 +1 位作者 章春芳 陈崚 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期212-214,共3页

针对经典的0-1背包问题,提出一种基于解的相异度的新的蚁群优化算法,该方法引入信息量的局部更新机制,并根据解的相异程度确定解的交叉概率。数值实验计算表明,该算法加快计算速度的同时保证了解的多样性,具有较好的通用性。

关键词 背包问题 蚁群算法 局部更新

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一种改进的自适应蚁群算法 被引量：13

6

作者 卢辉斌 范庆辉 贾兴伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第11期3065-3066,3114,共3页

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,研究表明此算法具有一些优良性质,但是蚁群算法容易陷入局部最优。分析了蚁群算法陷入局部最优的主要原因,根据算法陷入最优的原因提出一种判断局部最优的方法;在蚁群算法中引入判断局部最优的策略,... 蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,研究表明此算法具有一些优良性质,但是蚁群算法容易陷入局部最优。分析了蚁群算法陷入局部最优的主要原因,根据算法陷入最优的原因提出一种判断局部最优的方法;在蚁群算法中引入判断局部最优的策略,当算法陷入局部最优时对参数做相应的变化,来克服蚁群算法易陷入局部最优的缺陷。实验表明此方法行之有效。 展开更多

关键词 蚁群算法 外激素 局部最优 旅行商问题(TSP) 自适应

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改进蚁群算法求解TSP问题研究 被引量：11

7

作者 乔东平 裴杰 +1 位作者 李浩 文笑雨 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第10期144-149,共6页

针对基本蚁群算法存在的收敛速度慢,易停滞等不足,提出一种新的算法改进策略。对初始信息素引入距离信息,并根据蚂蚁构建的路径质量,引入正负反馈机制对各路径信息素进行自适应差异化更新,使算法在对较优路径信息充分利用的同时,也保持... 针对基本蚁群算法存在的收敛速度慢,易停滞等不足,提出一种新的算法改进策略。对初始信息素引入距离信息,并根据蚂蚁构建的路径质量,引入正负反馈机制对各路径信息素进行自适应差异化更新,使算法在对较优路径信息充分利用的同时,也保持着较好的全局搜索能力,避免了算法的过早停滞;同时对每次循环中的最优路径引入局部搜索策略,实现了对可行解的进一步优化。结合多个不同规模TSP问题的仿真实验表明了该改进算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 蚁群算法 信息素 差异化 算法改进 局部搜索 TSP

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动态传感器网络移动代理路由算法 被引量：11

8

作者 郑巍 刘三阳 寇晓丽 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1035-1039,共5页

提出一种基于蚁群优化的动态传感器网络移动代理能量有效路由算法.该算法设计了一种新的路径选择概率模型,使移动代理能找到一条从处理节点到目标节点之间的能量有效路径,该路径兼顾了路径能量消耗和节点剩余能量情况;该算法还制定了新... 提出一种基于蚁群优化的动态传感器网络移动代理能量有效路由算法.该算法设计了一种新的路径选择概率模型,使移动代理能找到一条从处理节点到目标节点之间的能量有效路径,该路径兼顾了路径能量消耗和节点剩余能量情况;该算法还制定了新的蚁群局部信息素再初始化规则,该规则在网络中发生动态变化的节点附近进行局部信息素再初始化,快速有效地更新最优路径.与其他算法相比,该算法能找到一条能量消耗较小,并且节点剩余能量较多的有效路径. 展开更多

关键词 传感器网络 移动代理 蚁群优化 局部信息素再初始化 动态路由

原文传递

一种结合O3-opt局部优化的智能蚂蚁算法研究 被引量：6

9

作者 王华秋 曹长修 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第10期89-91,共3页

针对基本蚂蚁算法容易出现停滞、参数难以确定的局限性,改进为一种智能蚂蚁算法,改进之处包括:(1)引入蚁群优化算法中对转移概率公式、信息素更新规则的修改;(2)在蚂蚁算法中加入O3-opt局部优化,从而进一步缩短解路线的长度,以加快蚂蚁... 针对基本蚂蚁算法容易出现停滞、参数难以确定的局限性,改进为一种智能蚂蚁算法,改进之处包括:(1)引入蚁群优化算法中对转移概率公式、信息素更新规则的修改;(2)在蚂蚁算法中加入O3-opt局部优化,从而进一步缩短解路线的长度,以加快蚂蚁算法的收敛速度。最后,通过实例仿真验证了智能蚂蚁算法与基本蚂蚁算法相比具有明显的优越性。 展开更多

关键词 智能蚂蚁 转移概率 信息素 局部优化

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求解面向进攻的武器-目标分配问题的蚁群算法 被引量：6

10

作者 陈伟 陈杰 辛斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期37-41,共5页

面向进攻的武器-目标分配问题是军事运筹学研究中的重要课题,旨在制定合理的打击策略以最大程度摧毁敌方目标。采用一种融合局部搜索和信息素控制的蚁群算法,兼顾控制解的局部收敛速度和全局收敛质量。在解的构造过程中直接处理约束条件... 面向进攻的武器-目标分配问题是军事运筹学研究中的重要课题,旨在制定合理的打击策略以最大程度摧毁敌方目标。采用一种融合局部搜索和信息素控制的蚁群算法,兼顾控制解的局部收敛速度和全局收敛质量。在解的构造过程中直接处理约束条件,提高生成解的可行性,并大大缩小了搜索空间,提高了算法效率。通过采用多种算法对不同规模的武器-目标分配问题进行实验,结果表明改进的蚁群算法在收敛速度和求解质量上表现优异。 展开更多

关键词 武器-目标分配 蚁群算法 局部搜索 信息素控制机制

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一种面向传感器网络的蚁群优化路径恢复算法 被引量：4

11

作者 郑巍 刘三阳 寇晓丽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-86,共4页

为了找到动态传感器网络中的能量有效路径,提出了一种基于蚁群优化的传感器网络路径恢复算法.设计了一种新的路径选择概率模型,使得能够找到一条从源节点到sink的能量有效路径,该路径兼顾了路径能量消耗和节点剩余能量情况.为了适应网... 为了找到动态传感器网络中的能量有效路径,提出了一种基于蚁群优化的传感器网络路径恢复算法.设计了一种新的路径选择概率模型,使得能够找到一条从源节点到sink的能量有效路径,该路径兼顾了路径能量消耗和节点剩余能量情况.为了适应网络动态变化,提出了局部信息素再初始化规则,利用该规则可在网络失效节点的附近进行局部信息素再初始化,在保留大部分原有最优路径的信息的同时,还能进行局部搜寻,以寻找新的路径,从而达到快速路径恢复的目的.仿真实验表明,所提算法在寻找路径上所消耗的能量最少,节点的剩余能量最大,在网络存在失效节点的情况下能够快速恢复路径. 展开更多

关键词 传感器网络 蚁群优化 路径恢复 局部信息素再初始化规则

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一种基于改进蚁群优化算法的载人潜水器全局路径规划 被引量：14

12

作者 史先鹏 解方宇 张波涛 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期86-94,共9页

基础蚁群优化算法在解决复杂障碍环境下的载人潜水器路径规划问题时,易过早收敛于局部最优解,信息素挥发系数的设置过于依靠经验,路径规划结果受概率影响大且不稳定。为此,提出了一种改进蚁群算法用于解决载人潜水器的全局路径规划问题... 基础蚁群优化算法在解决复杂障碍环境下的载人潜水器路径规划问题时,易过早收敛于局部最优解,信息素挥发系数的设置过于依靠经验,路径规划结果受概率影响大且不稳定。为此,提出了一种改进蚁群算法用于解决载人潜水器的全局路径规划问题。该算法提出“路径延伸块”的概念。算法前期采用动态更新信息素参数的蚁群优化算法进行简单迭代计算获得原始路径,并对原始路径进行栅格延伸以得到“路径延伸块”;后期在路径延伸块中再次使用蚁群算法或其他寻优算法(Dijkstra算法)寻找最优路径。改进的算法与基础蚁群优化算法相比,算法效率及稳定性更高,不易收敛于局部最优解,能更好地适应U型槽环境和复杂障碍环境。 展开更多

关键词 载人潜水器 路径规划 蚁群优化算法 DIJKSTRA算法 最优路径 算法效率 局部最优 信息素

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求解零空闲流水线调度问题的改进蚁群算法 被引量：1

13

作者 张风荣 段俊华 +1 位作者 庞荣波 韩红燕 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期859-861,共3页

针对零空闲流水线调度问题的最大完工时间,提出一种改进蚁群算法。该算法改进了信息素密度的初始化方法和更新规则,采用新的状态转移策略构建新解,结合快速插入邻域局部搜索算法,解决蚁群算法易陷入局部收敛的缺点,从而提高算法的搜索... 针对零空闲流水线调度问题的最大完工时间,提出一种改进蚁群算法。该算法改进了信息素密度的初始化方法和更新规则,采用新的状态转移策略构建新解,结合快速插入邻域局部搜索算法,解决蚁群算法易陷入局部收敛的缺点,从而提高算法的搜索效率。基于典型算例的仿真实验,表明了改进算法具有高效性和优越性。 展开更多

关键词 蚁群算法 信息素密度 信息素更新规则 零空闲流水线调度 最大完工时间 邻域搜索

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汽车引擎盖焊接路径的自适应混沌蚁群规划方法 被引量：5

14

作者 高明 陆颖 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第12期169-173,共5页

为了实现汽车引擎盖焊接路径最优规划,提出了自适应混沌蚁群算法的焊接路径规划方法。建立了焊接机械臂运动学模型和引擎盖焊点路径优化模型;分析了蚁群系统算法原理,对局部信息素更新和全局信息素更新方法进行了改进;在局部信息素更新... 为了实现汽车引擎盖焊接路径最优规划,提出了自适应混沌蚁群算法的焊接路径规划方法。建立了焊接机械臂运动学模型和引擎盖焊点路径优化模型;分析了蚁群系统算法原理,对局部信息素更新和全局信息素更新方法进行了改进;在局部信息素更新方面,以蚂蚁聚集度为路径多样性度量依据,提出了局部信息素随蚂蚁聚度自适应更新方法;在全局信息素更新方面,鉴于混沌系统的随机性和遍历性,提出了全局信息素混沌扰动更新方法,用于增加信息素分布的多样性和随机性;基于以上两点改进,提出了自适应混沌蚁群算法。经验证,全局信息素更新方法和局部信息素更新方法均能够提高算法性能,两者叠加可以更大程度改善算法性能;将自适应混沌蚁群算法应用于引擎盖焊接路径规划,得到了最短焊接路径,长度为6.2m。 展开更多

关键词 焊接路径规划 蚁群系统算法 局部信息素自适应更新 蚂蚁聚度 全局信息素混沌扰动更新

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基于蚁群的区域簇头选择路由算法 被引量：1

15

作者 姬文燕 史长琼 邹杰 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期75-80,共6页

针对低能量自适应分簇路由LEACH存在的簇头分布不均和路由通信代价过大的缺陷,提出了一种基于蚁群的区域簇头选择路由算法(LEACH-ACANEW).首先,将整个网络划分为若干个Dirichlet图单元,然后综合考虑节点剩余能量与消耗能量的关系,在单... 针对低能量自适应分簇路由LEACH存在的簇头分布不均和路由通信代价过大的缺陷,提出了一种基于蚁群的区域簇头选择路由算法(LEACH-ACANEW).首先,将整个网络划分为若干个Dirichlet图单元,然后综合考虑节点剩余能量与消耗能量的关系,在单元区域内选取簇头,最后通过优化人工蚂蚁的路径选择机制,搜索到簇头和汇聚节点之间数据通信的全局最优路径.仿真试验表明,与其他同类算法相比,LEACH-ACANEW算法在节省节点能量消耗和延长网络生命周期方面,效果明显. 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇路由 区域划分 蚁群算法 信息素 局部最优

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基于二分法和控制信息素量的改进蚁群算法 被引量：8

16

作者 王文丰 余澜婷 +3 位作者 刘哲 牛成钢 许幸满 韩龙哲 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第3期784-790,共7页

为弥补蚁群算法易陷入局部最优、收敛速度较慢等不足,提出一种基于二分法和控制信息素量的改进蚁群算法。在每次迭代结束时,利用二分法放弃行走路程较远的半数蚁群的信息素,使收敛速度得到提高;利用3-opt局部优化方法提高解的精度;通过... 为弥补蚁群算法易陷入局部最优、收敛速度较慢等不足,提出一种基于二分法和控制信息素量的改进蚁群算法。在每次迭代结束时,利用二分法放弃行走路程较远的半数蚁群的信息素,使收敛速度得到提高;利用3-opt局部优化方法提高解的精度;通过控制信息素量动态调整蚁群选择路径的概率,避免算法早熟;将改进的算法应用于旅行商问题。实验结果表明,该算法在寻优能力、可靠性、收敛速度以及稳定性方面均表现出明显的优越性。 展开更多

关键词 二分法 信息素量 k-opt局部优化 旅行商问题 蚁群算法 最短路径 遍历 群智能算法

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基于视觉修正的改进最大最小蚂蚁系统求解TSP 被引量：2

17

作者 李克文 徐延辉 +1 位作者 张震涛 席英杰 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第10期279-284,328,共7页

蚁群算法的研究与发展为解决优化问题提供了良好的方案,但是依然存在收敛速度慢和容易陷入局部最优的问题。为此,提出一种基于视觉修正的VC-MMAS算法。该算法以启发式信息为依据初始化信息素浓度,从而加速初期的算法收敛速度;引入“天... 蚁群算法的研究与发展为解决优化问题提供了良好的方案,但是依然存在收敛速度慢和容易陷入局部最优的问题。为此,提出一种基于视觉修正的VC-MMAS算法。该算法以启发式信息为依据初始化信息素浓度,从而加速初期的算法收敛速度;引入“天文蚁”对历史最优路径进行检查和修正,同时使用“双优”策略更新信息素,帮助算法跳出局部最优。在旅行商问题(TSP)上的实验对比表明,该算法与其他算法相比具有更好的全局寻优能力和稳定性。 展开更多

关键词 最大最小蚂蚁系统 启发式信息 信息素 局部最优 旅行商问题

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蚁群算法的改进及其在TSP问题中的应用 被引量：1

18

作者 张流洋 张黎明 +1 位作者 陈春雷 祝咏升 《湖南工程学院学报（自然科学版）》 2007年第3期5-8,共4页

为了克服标准蚁群算法容易陷入局部最优化从而导致算法过早停滞的缺陷,论文引入了城市选择策略的变参数和局部最优搜索策略,同时对信息激素的更新方式提出了相应的改进策略,并应用于对TSP问题的仿真实验.结果表明:改进算法能够加快收敛... 为了克服标准蚁群算法容易陷入局部最优化从而导致算法过早停滞的缺陷,论文引入了城市选择策略的变参数和局部最优搜索策略,同时对信息激素的更新方式提出了相应的改进策略,并应用于对TSP问题的仿真实验.结果表明:改进算法能够加快收敛速度,节省搜索时间,而且能够克服停滞行为的过早出现. 展开更多

关键词 蚁群算法 局部最优搜索策略 信息激素

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蚁群算法优化——基于局部信息素更新 被引量：2

19

作者 余慧 《湖北第二师范学院学报》 2012年第8期9-12,共4页

由于常规蚁群算法容易陷入局部最优,出现停滞现象等问题,本文采用了城市选择策略,局部信息素更新策略,最优解预测策略和局部优化策略对蚁群算法进行优化改进,提出了基于局部信息素更新的思想。并通过一些TSP问题对改进的蚁群算法进行验... 由于常规蚁群算法容易陷入局部最优,出现停滞现象等问题,本文采用了城市选择策略,局部信息素更新策略,最优解预测策略和局部优化策略对蚁群算法进行优化改进,提出了基于局部信息素更新的思想。并通过一些TSP问题对改进的蚁群算法进行验证。实验结果表明改进后的蚁群算法在求解一些TSP问题上可以得到比目前所了解的最优解更满意的解。 展开更多

关键词 蚁群算法 局部信息素更新策略 最优解预测策略 局部优化策略

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核桃举肢蛾性信息素结合蛋白2的分子克隆和免疫荧光定位 被引量：8

20

作者 李文海 黄兴龙 +1 位作者 王敦 冯纪年 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1054-1062,共9页

【目的】明确核桃举肢蛾Atrijuglans hetaohei Yang性信息素结合蛋白2(Ahet PBP2)在核桃举肢蛾触角中的分布。【方法】本研究提取羽化后3-4 d的核桃举肢蛾成虫触角总RNA并反转录合成c DNA,设计简并引物进行RTPCR获得c DNA片段,然后利用R... 【目的】明确核桃举肢蛾Atrijuglans hetaohei Yang性信息素结合蛋白2(Ahet PBP2)在核桃举肢蛾触角中的分布。【方法】本研究提取羽化后3-4 d的核桃举肢蛾成虫触角总RNA并反转录合成c DNA,设计简并引物进行RTPCR获得c DNA片段,然后利用RACE技术获得Ahet PBP2全长c DNA序列。将去除信号肽序列的Ahet PBP2进行原核表达,重组蛋白经镍柱纯化并免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。制备的多克隆抗体作为一抗对核桃举肢蛾触角进行免疫组化分析。【结果】Ahet PBP2基因c DNA序列全长923 bp,开放阅读框504 bp,共编码167个氨基酸,分子量为19.26 k D,等电点为5.47。1 mmol/L IPTG诱导10 h获得可溶性重组蛋白,Western blot结果表明重组蛋白诱导表达成功,ELISA检测显示抗体效价为1∶1 024 000。免疫荧光定位结果显示核桃举肢蛾成虫触角部分感器被Ahet PBP2抗体标记。【结论】核桃举肢蛾成虫触角的部分感器中可能存在Ahet PBP2,推测该部分感器具有感受性信息素的功能。 展开更多

关键词 核桃举肢蛾 性信息素结合蛋白 原核表达 多克隆抗体 免疫荧光定位

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