基于蟻群算法的航線自動設計.pdf

1、科技的進步不斷推動著人類社會朝著現(xiàn)代化、智能化、全自動化的方向迅猛發(fā)展，作為當今最主要運輸方式的航運也從傳統(tǒng)航運朝著智能化航運不斷發(fā)展。而航線自動設計作為船舶智能化一個重要基礎，成為了一個關鍵。本文針對航線自動設計問題，以路徑規(guī)劃研究為角度，重點研究環(huán)境建模問題以及路線搜索，主要內(nèi)容如下:
　　首先，對路徑規(guī)劃問題的定義、特點以及分類進行闡述，結(jié)合路徑規(guī)劃中經(jīng)典TSP問題討論了航線設計與其相同點和特殊性，分析出航線自動設計時的基本

2、方法步驟和考慮因素，并擬采用柵格法結(jié)合蟻群算法的方式作為路徑規(guī)劃應用于航線設計上的研究算法，明確了后續(xù)研究方向。
　　其次，詳細介紹了基于柵格法模型的環(huán)境處理方法，對柵格大小確定、劃分表示等基本的柵格法作了簡要說明，對于基本柵格法在解決復雜環(huán)境建模時效率低下的問題，提出了將柵格地圖進行聚類處理，基于K-means聚類的方法優(yōu)化柵格基本模型，將柵格地圖縱向地分割成幾個區(qū)域，將優(yōu)化后的模型應用于海圖環(huán)境建模中，并取得了預期的效果，為后

3、續(xù)結(jié)合蟻群算法進行航線設計提供了模型基礎。
　　然后利用蟻群算法，針對算法數(shù)學模型、概率轉(zhuǎn)移、信息素更新方式、影響因子等進行詳細介紹，通過分析蟻群算法在柵格環(huán)境下的應用，討論搜索路徑方法基本步驟，驗證了柵格法蟻群路徑搜索的可行性。
　　最后通過對單一和復雜海圖環(huán)境下的仿真實驗，分別得到利用柵格法結(jié)合蟻群算法處理的自動航線仿真結(jié)果，從得到的路徑可知，基本能夠正確地繞開圖中障礙物，到達目的點。并討論了柵格模型的變化對實驗結(jié)果的影