聚类处理的蚁群算法在旅行商问题中的应用

针对大规模旅行商问题具有区域分布的族类特征,采用最小方差法将城市样本点聚成k个城市群,利用蚁群算法,求出每个城市群内部城市的最短路径及城市群之间的最短路径.提出了一种新的城市群连接方式及标记方法,使得从任一个城市出发,以该方式可对每个城市群的连接城市进行标记,同时,利用循环搜索的方法可得到每个城市群的连接方式,最终得到全局最短路径的一个满意解.最后利用TSPLIB提供的实验数据,对算法的正确性进行了验证.     

地面搜索路径的"S式"折线模型和螺线模型

2008年全国大学生数学建模竞赛C题是关于汶川大地震的地面搜索问题.为寻找用时最短的搜索路径,主要从缩短不搜索时的行进路线考虑,建立了"S式"折线模型和螺线模型,并对模型结果进行理论验证,其中螺线模型的方法构思巧妙,结果合理且较优.     

双向链表人口迁移算法

最短路径搜索是路径分析中的热点问题.将双向链表和人口迁移算法的智能进化体制相结合,提出一种新的启发式智能仿生优化算法——双向链表人口迁移算法,并用于求解最短路径问题.仿真实验结果表明：双向链表人口迁移算法求解最短路径搜索问题是可行、有效的.     

改进的A~*算法在虚拟人路径规划中的应用

自动计算生成虚拟人的最优路径是虚拟人路径规划研究中的关键问题之一,针对这一问题对A*算法进行了分析、实现和改进.通过对估价函数进行加权处理,缩短了搜索路径,减少了搜索时间;并且引入"人工搜索标志"避免了重复搜索无效区域,能有效快速地逃离障碍物陷阱,使算法在未知环境中有效准确地找到可行性路径,进而对可行性路径进行优化得到最短路径,解决了虚拟人避障与导航问题.     

一种用于车辆最短路径规划的自适应遗传算法及其与Dijkstra和A*算法的比较

提出了一种自适应遗传算法,并成功应用于车辆最短路径规划算法中. 所采用的编码方式、交叉及变异算子等均针对最短路径规划问题而专门设计;同时,提出了一种新的交叉概率、变异概率在线自适应调整策略,以便提高遗传算法的搜索速度和搜索质量. 将该算法同Dijkstra算法、A*算法进行了仿真比较. 对五种不同情况的仿真研究结果表明:同Dijkstra算法相比,该自适应遗传算法可以减少搜索到最短路径的时间;同A*算法相比,该自适应遗传算法则可以搜索到更多的最短路径.     

基于云计算的大规模交通路网的最短路径算法

针对大规模路网路径搜索算法计算量大、耗时长、效率低等问题,采用MapRe-duce并行编程模型计算框架,利用网络中大量不同位置的计算机进行集群式海量数据计算,解决基于大规模路网分割成若干子图并行计算问题.本文基于MapReduce构建一个新的计算框架,建立了基于子图分割的并行搜索方法,实现超大规模真实交通路网中最短路径搜索.案例分析证明:该方法能够在可接受的计算时间内提供高质量的最短路径搜索服务.     

A*算法与蚁群算法相结合的无人艇巡逻路径规划

针对无人艇海上巡逻路径规划问题,提出了一种A~*算法与蚁群算法相结合进行最短巡逻路径优化的方法.在传统A~*算法的八角度搜索基础上,设计了一种多角度A~*算法以获得更短的两点之间可行路径,并以A~*算法搜索结果构建任意两个巡逻点之间的最短路径网络.结合最短路径网络建立多点巡逻路径规划问题的目标函数,利用蚁群算法进行求解以获得全局最优的巡逻路径.针对巡逻路径转折角较大的问题,提出了一种平滑算法以获得更符合实际航行需求的平滑路径.仿真结果表明:该方法有效地去除了冗余节点,缩短了路径长度,提高了路径平滑度,规划出了一条更优的无人艇巡逻路径.     

深圳应急指挥中心的最优路径规划技术研究

深圳应急指挥中心是一个集指挥、控制、通信、情报、刑侦、探测预警和综合保障为一体的现代化电子信息集成系统,在使用最优路径规划技术上作了很好的尝试.从路径规划的基本原理入手,介绍基于数据结构的最短路径搜索的高效实现方法,并从缩小搜索空间和按地图分层分级搜索的应用策略出发分析路径规划算法.结合深圳的实际情况,给出引入了基数堆、启发式搜索和分级搜索后的路径规划改进Dijkstra算法,提供一个具有很高参考价值的规划技术应用研究.     

基于网络拓扑的交通最优路线选择模型

从网络拓扑的角度,将交通最优路径搜索问题转化为图论中的最短路径搜索问题,并通过对最短路径搜索算法的分析和构建,结合分块矩阵和分类思想,提出了一套求解城市公交地铁道路网络两点间最优路径的算法,该算法具有较强的拓扑稳定性,可以扩展应用到城市交通地理信息系统（TGIS）领域。     

三维最短路径算法在山间修路问题中的应用

针对交通工程中山间修路问题,建立了三维最短路径模型,并将三维最短路径问题转化为图论最短路径问题,提出了一种三维最短路径算法.结果表明,三维最短路径算法可有效地解决山间修路中出现的问题.     

基于Voronoi图的无人机航路改进规划

针对传统B样条插值法在无人机航线优化路径中的不足,基于Voronoi图提出一种新的快速优化航路算法.首先根据最短路径算法在Voronoi图中生成初始路径,然后在路程时长和权重大小最优的情形下,采用该优化算法对路径中构成不可飞夹角的各节点进行更新和替换,生成一条最优路径.该算法解决了因初始路径不合理导致无人机不可飞的情形,同时保证了航路中威胁代价和燃油代价的最优.实验结果表明,该算法满足航路规划的有效性和合理性.     

复杂轮廓激光切割路径优化算法的研究

激光切割的加工路径优化问题实质上是如何缩短激光头在轮廓间移动的空行程距离.复杂轮廓的切割顺序的生成必须考虑轮廓的嵌套问题.本文以轮廓位置关系为约束条件,根据图论原理将加工路径优化问题归结为广义旅行商问题(GTSP).提出了先按照轮廓位置关系构造树形结构,然后以加工起点为基准点按照从内向外的顺序遍历树形结构的优化算法,并给出应用实例.实验统计表明,使用该算法可将激光头空行程距离减少10%以上,明显的提高了激光切割的效率和质量.     

一种增量式多目标优化的智能交通路径诱导方法

路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法.本文提出了一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法.该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导.仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题.     

导管架海洋平台失效路径分析及连续倒塌机制

针对突发事件下导管架平台"局部破坏"可能引发的连续倒塌现象,建立一种针对导管架平台结构的失效路径搜索及概率评估流程,采用逐步施加增量载荷的方法,并结合广义承力比准则,充分考虑失效过程中单元内应力的变化及候选失效单元的不确定性和外部载荷的随机性,并通过模拟示例获得平台可能发生的事故树,从而确定最可能发生的失效顺序。针对具体失效路径,引入备用荷载路径方法(ALP方法),研究倒塌过程中平台结构的力学分布特性和状态变化规律,分析构件失效后的平台剩余系统的动力效应和内力重分布规律,从而揭示平台结构的连续倒塌机制。结果表明:某桩腿单元突发失效后,失效单元上方的水平撑杆通过塑性铰机制成为新的竖向传力路径;相邻桩腿由于严重的内力重分布现象成为薄弱环节,易发生屈曲失效。     

基于改进蚁群算法对 VRP 线路优化

针对基本蚁群算法存在易陷入局部最优解、 收敛速度慢等缺点, 先引入节约矩阵 U 作为先验信息引导蚂 蚁搜索, 然后通过不同搜索时段采用不同的信息素挥发因子, 使算法更好地在“探索冶和“利用冶之间达到平衡, 并对较优解应用 2-opt 方法进行优化。 最后将改进后的蚁群算法应用到物流配送车辆路径优化问题中。 实验结 果表明, 相比基本蚁群算法, 改进的算法可得到更好的物流配送路径, 是解决物流配送路径优化问题的一种有 效方法, 可快速、 高效地对送货车辆线路进行调整, 满足消费者的需求。     

基于Voronoi图的无人机快速航迹规划研究

Voronoi图的快速构建是快速完成基于Voronoi图的航迹规划的关键。针对Voronoi图构建效率不高的问题,提出了一种快速构建Voronoi图的方法。首先,利用改进的Bowyer-Watson算法构建Delaunay三角网。在确定待插入点的影响域时,引入bool类型的数组对已构建三角网中的三角形是否为Delaunay三角形进行标记,从而缩小三角形的遍历范围,加快Delaunay三角网的构建速度。然后用间接法得到Voronoi图。此外,对航迹规划过程中起始航迹和终止航迹的确定进行了讨论,完成了基于Voronoi图的无人机航迹规划。结果表明,采用提出的间接法能快速完成Voronoi图的构造。当母点(威胁点)为20 000个时,只需要20 s的时间。对快速完成无人机的航迹规划具有重要的意义。     

区域配送中车辆路径优化的实证研究

区域配送是普遍存在的物流活动,配送路径优化是配送系统优化的关键.区域配送中的路径优化问题实质是最短路径问题和起讫点相同的单车场非满载有时间窗约束的车辆调度问题,以H公司为例,采用Excel建模法和节约法对区域配送中的车辆路径优化进行了分析和实证研究.     

公交网络最优路径的一种改进求解算法

通过对多种公交网络中求解最优路径算法的分析,提出了一种考虑公交线路票价变化,并以总行程时间最短与换乘次数最少相结合为原则的公交路径寻优新算法.同时对公交换乘中换乘点的选择、步行时间及等车时间作了较详细的分析.以一个算例对新算法的有效性进行了验证.     

基于遗传算法优化多出口疏散路径问题

提出了一种基于遗传算法来优化疏散路径问题的方法．首先将疏散路径图转换为等价的距离完全图,将目标点、源点和中间点分离,随机选取中间点构造最小生成树,最终用遗传算法得到最优路径．通过数值实验,验证了算法的有效性,并与传统方法进行了比较．     

多层航线聚合网络建模及相关性分析

为研究航空公司航线网络结构特征,基于复杂网络理论以机场为点,机场间的直通航线设边,建立由46个航空公司子网络聚合的多层航线网络模型,计算并分析其参数指标。结果表明:航空公司航线网络分布具有明显地域偏好性和较短平均路径长度;网络平均度与网络密度、聚集系数呈强正相关性,与平均路径长度有强负相关性;航线规模与网络直径无明显关系。聚合后的多层航线网络具有明显的小世界网络和无标度网络特性;节点度对网络指标影响最大,与网络中心性指标、介数呈强正相关,与点聚集系数和最短路径呈负相关性;介数与介数中心性具有强正相关,与特征向量有弱的负相关性;聚集系数与网络其他指标均呈负相关性;最短路径与网络接近中心性和特征向量中心性影响最大。