双信息素蚁群算法及其在TSP中的应用研究

提出了一种新的蚁群算法,通过在算法中引入双信息素,很好地改进了算法在解决TSP(旅行商)问题时的收敛性和最优解的全局性.一方面通过提高全局信息素对城市路径选择的影响度,很大程度上缩短了算法寻优时间,使算法收敛性得到很大的改善;另一方面通过对接近最优解的一定范围内次优解进行局部更新,避免了算法容易收敛于局部最优解的缺点,极大地改进了最优解的全局特性.在MATLAB中构建了基于蚁群算法的TSP问题模型,仿真结果表明,独立的全局信息素使蚁群很快集中于各个次优解区域搜索,局部更新策略又使蚁群跳出局部级值寻找最优,仿真结果证明算法的改进十分有效.     

引入熵的自适应双种群蚁群算法

为了克服蚁群算法解决旅行商问题（TSP）存在的收敛速度慢和解的质量不高等问题，提出了一种新的引入熵的自适应双种群蚁群算法RBAC。将蚁群划分为红蚁群和黑蚁群，红蚁群在路径选择中引入反馈算子优化解的质量，黑蚁群在信息素更新规则引入负荷算子和反馈算子加快收敛速度并防止陷入局部最优。运用信息熵调控红黑蚁群的划分，当熵值达到目标数值时使红蚁群失活并复制相应数量黑蚂蚁，从而前期提高解的质量，后期加速收敛速度。应用RBAC求解TSP问题，并与经典ACS算法进行比较，结果表明RBAC算法在解的质量和收敛速度之间达到良好的平衡，尤其在大规模城市问题中效果更好。     

求解TSP的改进信息素二次更新与局部优化蚁群算法

针对蚁群（ACO）算法收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了一种改进信息素二次更新局部优化蚁群算法（IPDULACO）。该算法对蚁群搜索到的当前全局最优解中路径贡献度大于给定的路径贡献阈值的子路径信息素进行二次更新,以提高构成潜在最优解的子路径被选择的概率,从而加快算法的收敛。然后,在搜索过程中,当蚁群陷入局部最优时,使用随机插入法对局部最优解中城市的排序进行调整,以增强算法跳出局部最优解的能力。将改进算法应用于若干经典的旅行售货商问题（TSP）进行仿真实验,实验结果表明,对于小规模的TSP,IPDULACO可以在较少的迭代次数内获得已知最优解;对于较大规模的TSP,IPDULACO可以在较少的迭代次数内获得更精确的解。因此,IPDULACO具有更强的搜索全局最优解的能力和更快的收敛速度,可以高效求解TSP。     

具有多态特征和聚类处理的蚁群算法

现实蚁群中,蚁群的觅食是一种典型的聚类行为,文中针对一些带聚类特征的TSP,提出了新型的带聚类处理的多态蚁群算法。该算法思想是根据聚类特征对TSP中的城市进行处理．将待求问题分成许多小规模的子问题。对于每个子问题,融合多态蚁群算法,引入不同种类的蚁群。通过对每个子问题进行求解,得到类内最短距离。最后按文中给出的规则合并所有子问题的解得到最优解。算法实验测试结果表明,该算法能将局域搜索与全局搜索相结合,极大提高了算法的收敛速度和求解速度。     

一种面向对象的多角色蚁群算法及其TSP 问题求解

蚁群算法的改进大多从算法本身入手或与其他算法相结合,未充分利用待解决问题所包含的信息,提升效果较为有限.对此,提出一种面向对象的多角色蚁群算法.该算法充分利用旅行商问题(TSP)对象的空间信息,采用k-均值聚类将城市划分为不同类别;同时,对蚁群进行角色划分,不同角色的蚁群针对城市类别关系执行各自不同的搜索策略,增强了蚁群的搜索能力,较大幅度地提高了求解质量.每进行一次迭代,仅各角色最优个体进行信息素更新,防止算法退化为随机的贪婪搜索.将精英策略与跳出局部最优相结合可避免算法的停滞.50个经典TSP实例仿真实验表明:所提出的算法可以在较少的迭代次数内获得或非常接近于问题的已知最优解;对于大规模TSP问题所得结果也远超所对比的算法.     

求解TSP问题的社会演化算法

将社会演化算法和蚁群算法相结合,以蚁群算法作为认知主体的推理过程,再以范式的学习和更新方式获得最优解,提出一种求解TSP问题的社会演化算法。最后通过两个算例实验仿真与TSP已知最优解进行对比分析,结果表明,社会演化算法在种群规模较小,迭代次数较少的情况下也可获得TSP最优解。     

改进蚁群优化方法求解立体表面TSP问题

给出立体表面TSP问题的数学模型,提出一种改进的蚁群优化算法,用于解决立体表面TSP问题。该算法能快速找到最优路径或近似最优路径,得到的解质量较高且计算时间短。实验方法表明,改进后的蚁群算法在TSP的求解中,收敛速度和全局寻优能力均得到较大的提高。     

求解TSP问题的一种改进蚁群算法

TSP问题是典型的NP—hard组合优化问题,用蚁群算法求解此问题存在搜索时间长,容易陷入局部最优解的不足。本文提出了一种改进的蚁群算法。该算法在蚁群算法中植入遗传算法,利用遗传算法生成信息素的分布,克服了蚁群算法中搜索时间长的缺陷。此外,在蚁群算法寻优中,采用交叉和变异的策略,改善了TSP解的质量。仿真结果显示,改进的蚁群算法是有效的。     

自适应调整信息素的蚁群算法

蚁群算法是通过模拟蚂蚁觅食而发展出的一种新的启发算法．基于群体的协作与学 习，该算法已经成功地解决诸如TSP问题等多种组合优化问题．本文提出了一种基于自适应 调整信息素的改进蚁群算法．该算法根据人工蚂蚁所获得解的情况，动态地调整路径上的信 息素，从而使得算法跳离局部最优解．通过仿真实验获得的结果表明，该算法对于蚁群算法 具有较好的改进效果．     

一种自适应分组的蚁群算法

蚁群优化算法是一种能应用于求解旅行商问题（Traveling Salesman Problem,TSP）的智能算法,但蚁群算法在求解TSP路径规划问题中存在收敛速度慢、易陷入局部最优解问题,而将蚂蚁算法的蚁群分组,能增加全局搜索能力,提高求解路径规划性能。通过分析蚁群分组大小与蚁群算法性能的关系,并提出了一种自适应分组蚁群算法,采用一种随迭代分组数减少策略方法,并将其应用于对TSP路径规划问题求解。通过实验结果对比表明,自适应分组蚁群算法在收敛速度和搜索质量方面都有了明显提高。     

基于分布均匀度的自适应蚁群算法

针对蚁群算法加速收敛和早熟停滞现象的矛盾,提出一种基于分布均匀度的自适应蚁群算法,以求在加速收敛和防止早熟、停滞现象之间取得很好的平衡.该算法根据优化过程中解的分布均匀度,自适应地调整路径选择概率的确定策略和信息量更新策略.以数种对称和不对称TSP(traveling salesman problem)问题为例所进行的计算结果表明,该方法比一般蚁群算法具有更好的收敛速度和稳定性,更适合于求解大规模的TSP问题.     

一种求解TSP问题的改进蚁群算法

针对基本蚁群算法存在收敛速度慢,易陷于局部最优解等缺点,提出了一种求解旅行商(TSP)问题的改进蚁群算法。通过在基本蚁群算法中提出保留最优解和引入个体差异策略的改进方法,有效地抑制了算法收敛过程中的停滞现象,提高了全局搜索能力和解的质量。TSPLIB的实例验证了该改进算法的有效性。     

区域破坏重建的蚁群优化算法

传统蚁群算法在解决旅行商问题（TSP）有较大的优势，但也存在一些不足，如收敛速度慢、易陷入局部最优等。针对这些问题，提出区域破坏重建的蚁群优化算法（RDRACO）。RDRACO应用区域破坏重建算法解决因信息素积累而陷入局部最优的问题，并将蚁群算法的信息素更新规则和全局更新策略进行了调整，使之与该算法匹配。另外在蚁群路径选择中加入2-Opt算子，加快收敛速度和提高收敛精度。实验采用TSPLIB中的20个经典TSP数据集对RDRACO进行仿真实验，仿真结果表明：RDRACO算法通过较少的迭代次数就可找出数据集较小TSP的已知最优路径，并在数据集较大TSP收敛精度上有显著的优化。RDRACO在提高收敛速度的同时具有较高的精度和较好的鲁棒性。     

基于改进蚁群算法求解最短路径和TSP问题

为了能高效地求饵最短路径和TSP问题,利用速度恒定的蚂蚁群,行走最短路径的蚂蚁首先达到终点这个基本原理,提出了一种改进的蚁群算法。因为只要有一个蚂蚁达到终点,算法停止,所以该算法避免了蚂蚁往返爬行所消耗的时间。针对一定规模的最短路径和TSP问题,设置足够量的蚂蚁群,通过该算法能较快地求出全局最优解或者能很好逼近最优解的近似解,算法的时间复径杂度是线性级的,迭代次数较少,而且该算法是并行处理的。通过实验仿真,结果表明算法是可行有效的。     

基于拥挤度的改进蚁群算法

针对蚁群算法在求解旅行商问题时收敛时间长,且易陷入局部最优状态的缺陷,提出一种基于拥挤度的动态信息素蚁群优化策略。该算法引入静态拥挤度和动态拥挤度算子,主动提前预防停滞现象。将拥挤度与状态转移规则相结合,使蚁群状态实时跟随路径搜索情况而改变,提高蚁群自适应能力。针对蚁群路径搜索情况,加入邻域搜索优化规则,缩小搜索区域,结合2-opt局部优化策略,加快蚁群收敛速度。仿真结果表明,本算法既有较高的搜索效率又有较强的全局搜索能力。对比其他优化算法,无论是求解质量、稳定性还是收敛速度都能达到令人满意的效果。     

改进蚁群算法求解TSP

针对蚁群算法存在易陷入局部寻优、收敛缓慢等缺陷,提出一种基于邻接矩阵的两层搜索决策来选择转移路径的方法对蚁群算法进行改进,求解TSP问题。通过实验及分析,验证了该算法具有较好性能。     

基于路径交换的求解TSP混合蚁群算法

将蚁群算法与局部搜索优化算法结合，可抑制蚁群算法早熟收敛问题，并能提高蚁群算法的收敛速度。通过建立有效的局部搜索优化算法的参照优化边集，提高其求解质量和效率；引入路径交换策略提高蚁群算法的收敛速度和寻优能力。实验结果表明改进的混合蚁群算法能求解规模在2000个城市以内的旅行商问题的全局最优解。     

一种动态搜索策略的蚁群算法及其在机器人路径规划中的应用

采用蚁群算法求解复杂环境下移动机器人路径规划问题时,会出现运算时间过长、求解精度不高等问题,对此,定义一种新的动态搜索诱导算子以改进蚁群算法性能.重点设计了动态搜索模型,即:在进化初期设定较大阈值以增加种群的多样性;而伴随进化过程,利用衰减模型动态调整为较小阈值以加快收敛速度.TSP测试实验结果表明,该改进蚁群算法不仅能加快收敛速度,而且有效提高了优化解的质量.复杂环境中机器人路径规划问题的求解验证了所提出算法的实际应用效果.