灾情巡视问题的蚁群两目标优化算法研究

分析目前灾情巡视问题求解方法存在的缺陷,归纳出灾情巡视问题两目标优化模型.针对灾情巡视问题模型特点,引入蚁群算法和多目标优化理论,提出两个灾情巡视问题的蚁群两目标优化算法:算法1将灾情巡视问题的道路网络转化为完全图,增加m-1个(m为巡视组数)虚拟巡视起点,将灾情巡视两目标优化问题转化为单旅行商两目标优化问题,然后使用蚁群算法和多目标优化理论进行迭代求解.算法2使用一只蚂蚁寻找一个子回路,m个子回路构成一个灾情巡视可行方案,采用罚函数法和多目标优化理论构建增广两目标优化评价函数,使用g组,共g×m只蚂蚁共同协作来发现灾情巡视问题的最优解.算法特点:①算法1将灾情巡视两目标优化问题转化为单旅行商两目标优化问题,可以充分利用已有蚁群算法求解单旅行商问题的研究成果;②两个算法引入蚁群算法,提高了算法效率;③两个算法克服目前灾情巡视问题的求解方法不严密性缺陷;④两目标优化算法可以为用户提供多个满足约束条件的Pareto组合解,扩大了用户选择范围,增强了算法的适用性.算法测试表明:灾情巡视问题的蚁群两目标优化算法是完全可行和有效的.     

基于改进二进制蚁群算法的函数优化

对于函数优化问题,传统蚁群算法存在着算法实现较难,求解速度慢,需要记忆功能,不容易与其他算法结合等问题,而已有二进制蚁群算法也存在着迭代次数过多,收敛速度慢等问题.借鉴二进制蚁群算法思想,将解空间直接二进制离散化求解,实验证明该算法在处理一元及多元函数优化方面均有较好的表现,通过对几个函数的测试(包括一元和多元),结果表明该改进算法具有较好的稳定性和收敛速度,算法性能良好.     

生长竞争型函数优化的蚁群算法

提出一种求解函数优化的生长竞争型蚁群算法.该方法利用植物生长的向光性机制,引入竞争机制,获取局部的最优解,再结合蚁群算法,实现全局优化.算法在MATLAB环境下,对一些典型的测试函数进行了求解和验证,实验结果表明该方法是一种求解函数优化的有效方法.     

基于不同信息素更新策略的卫星数传调度蚁群优化算法

针对具有时间窗口和数传资源限制卫星数传调度问题,提出了基于解构造图模型的蚁群优化算法.借鉴精英机制,设计了绝对精英策略、相对精英策略、收益精英策略和对等精英策略等四种信息素更新策略.通过对不同规模场景的仿真试验,验证了基于不同信息素更新策略的蚁群算法是求解卫星数传调度问题的有效途径.基于信息素平衡思想的相对精英策略、收益精英策略和对等精英策略相对于绝对精英策略而言,能够避免算法过早陷入局部最优或出现退化行为,在规模较大的场景中能够收敛到比绝对精英策略更优的解.在小规模场景中,相对精英策略和收益精英策略所得解最好,而在大规模场景中对等精英策略所得解最好.     

冷链低碳物流配送路径优化的细菌觅食—蚁群算法研究

冷链物流的绿色发展已成为国家十三五发展的热点,在分析冷链物流配送环节各种成本基础上,以车载容量和时间窗为约束,构建综合总成本最小化的冷链低碳物流配送路径优化模型.将细菌觅食算法中的复制操作和趋向操作引入基本蚁群算法中,改善了算法的收敛效率和全局搜索能力,提出了细菌觅食一蚁群算法用于求解冷链低碳物流配送路径优化模型.通过实例仿真表明,在求解冷链低碳物流配送路径优化模型方面,细菌觅食—蚁群算法能够以更高的效率寻找到更低的综合总成本,验证了改进算法的合理性和有效性.     

求解复杂优化问题的基于信息熵的自适应蚁群算法

针对基本蚁群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优、计算复杂且不易求解连续优化问题等缺陷 ,提出了一种基于信息熵的改进自适应蚁群算法 ,采用由信息熵控制的路径选择及随机扰动策略实现了算法的自适应调节 ,克服了基本蚁群算法的不足 .典型的 NP-hard问题的计算实例表明 ,该方法具有较好的收敛性、稳定性和鲁棒性 ,可用于离散及连续的组合优化问题求解中 ,其不失为求解复杂组合优化问题的一种较好的方法 .     

基于蚁群优化的MPPT算法研究

为了提高光伏发电系统最大功率点跟踪效果,提出了一种蚁群优化算法,算法通过迭代法更新占空比来趋近光伏电池的最大功率点.利用MATLAB软件对光伏电池进行建模与仿真,仿真结果验证了算法的可行性,并说明了算法能够快速地跟踪最大功率点.     

自适应蚁群算法及其在多约束多目标柔性Job-Shop调度中的应用

实际生产系统的车间作业调度一般是多约束多目标柔性Job-Shop调度,比经典的Job-Shop调度更复杂,存在多约束、多目标、动态柔性、建模复杂等特性.建立了多约束多目标柔性Job-Shop调度模型,提出了一种自适应蚁群算法,采用自适应机制和遗传原理防止算法过早停滞和加快收敛速度.西安航空发动机(集团)有限公司制造单元调度实例表明,提出的自适应蚁群算法是求解多约束多目标柔性Job-Shop调度的有效方法.     

求解最小Steiner树的蚁群优化算法及其收敛性

最小Steiner树问题是NP难问题,它在通信网络等许多实际问题中有着广泛的应用．蚁群优化算法是最近提出的求解复杂组合优化问题的启发式算法．本文以无线传感器网络中的核心问题之一,路由问题为例,给出了求解最小Steiner树的蚁群优化算法的框架．把算法的迭代过程看作是离散时间的马尔科夫过程,证明了在一定的条件下,该算法所产生的解能以任意接近于1的概率收敛到路由问题的最优解．     

基于客户满意度的车辆路径问题及蚁群算法求解

针对传统车辆路径问题片面强调行驶里程最短的弊端,引入客户满意度目标,提出了基于客户满意度的车辆路径问题数学模型,并通过线性加权将多目标模型转化为单目标.使用蚁群算法求解模型,并在蚂蚁状态转移中引入时间窗宽度因素,以优先考虑那些具有时间紧迫性的客户.对Solomon案例的实验仿真,结果表明了模型的合理性和算法的高效性.     

蚁群遗传混合算法

将蚁群遗传混合算法分别求解离散空间的和连续空间优化问题.求解旅行商问题的混合算法是以遗传算法为整个算法的框架,利用了蚁群算法中的信息素特性的进行交叉操作;根据旅行商问题的特点,给出了4种变异策略;针对遗传算法存在的过早收敛问题,加入2-0pt方法对问题求解进行了局部优化.与模拟退火算法、标准遗传算法和标准蚁群算法进行比较,4种混合算法效果都比较好,策略D的混合算法效果最好.求解连续空间优化问题是以蚁群算法为整个算法的框架,加入遗传算法的交叉操作和变异操作,用测试函数验证了混合蚁群算法的正确性.     

An Ant Colony Optimization Algorithm for Shop Scheduling Problems

We deal with the application of ant colony optimization to group shop scheduling, which is a general shop scheduling problem that includes, among others, the open shop scheduling problem and the job shop scheduling problem as special cases. The contributions of this paper are twofold. First, we propose a neighborhood structure for this problem by extending the well-known neighborhood structure derived by Nowicki and Smutnicki for the job shop scheduling problem. Then, we develop an ant colony optimization approach, which uses a strong non-delay guidance for constructing solutions and which employs black-box local search procedures to improve the constructed solutions. We compare this algorithm to an adaptation of the tabu search by Nowicki and Smutnicki to group shop scheduling. Despite its general nature, our algorithm works particularly well when applied to open shop scheduling instances, where it improves the best known solutions for 15 of the 28 tested instances. Moreover, our algorithm is the first competitive ant colony optimization approach for job shop scheduling instances.     

集装箱翻箱问题的蚁群算法改进

翻箱问题属于NP难问题,基本蚁群算法在求解该问题上收敛困难且寻优能力低。因此,本文提出了一种适合于翻箱模型的改进型蚁群算法,在概率决策机制、解的重构、信息素更新机制三个方面对基本蚁群算法进行改进。最后通过与其他算法的分析比较,验证了该改进算法的可行性与有效性。     

军事定向越野路径优化问题建模及混合蚁群算法求解

军事定向越野运动中存在点位多、分布散、时间紧、得分要求高等条件,为在规定时间内找到一条得分高的行进线路,找到衡量和分析运动成绩好坏的标准,文中对军事定向越野中的路径优化问题进行了深入分析,建立了混合整数规划模型,设计了一种混合蚁群算法。算法中,首先由改进蚁群算法找到初始解,然后再利用选择、交叉和变异算子进行解的优化,通过仿真实验和算法对比验证了混合蚁群算法的可行性和优越性。     

模糊蚁群算法及其在TSP中的应用

在传统蚁群算法的基础上加入了使用模糊规则表更新信息素的策略,提出了一种新的算法——模糊蚁群算法.算法结合了模糊控制中输入输出的模糊化处理和蚁群寻优的特点,为实际问题提供了新的解决手段.文中将模糊蚁群算法应用于TSP问题,通过对中国31个省会城市等实例数据进行的测试,验证表明了新算法具有良好的有效性和鲁棒性.     

基于蚁群算法的灰色组合预测模型

分别利用灰色GM(1,1)模型、GM(1,1)优化模型和新息GM(1,1)模型建立三个单项预测模型,进一步建立了组合灰色预测模型,组合模型的权系数利用蚁群算法确定.最后给出了一个我国人口数量组合预测模型,计算结果表明,基于蚁群算法的灰色组合预测模型的拟合和预测精度要优于传统组合预测模型.