改进型蚁群算法的全局路径规划仿真研究.pdf

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1、第43卷第6期航空计算技术Vo1．43No．62013年11月AeronauticalComputingTechniqueNOV．2013改进型蚁群算法的全局路径规划仿真研究张鹏，徐晓旭(1．中国民航大学工程技术训练中心，天津300300；2．中国民航大学航空自动化学院，天津300300)摘要：针对传统蚁群算法收敛较慢的问题，提出了一种在复杂环境下全局路径规划的改进型蚁群算法。利用链接图法建立了路径规划的空间模型；借鉴狼群分配原则对信息素进行更新；在缩小搜索区域，提高搜索效率的过程中，引入了启发式概率公式和启发函数；通过

2、参数自适应调整策略，进一步对最优解进行了优化。将基于Dijkstra算法的初始路径规划和改进后蚁群算法的规划结果进行了仿真对比，结果表明，改进后蚁群算法的全局优化性能较好，具有一定的有效性和可行性。关键词：全局路径规划；改进型蚁群算法；链接图；启发函数；Dijkstra算法中图分类号：0232文献标识码：A文章编号：1671．654X(2013)06．0001．04SimulationResearchonGlobalPathPlanningBasedonImprovedAntColonyAlgorithmZHANGPen

3、g，XUXiao—XU(1．EngineeringTechniquesTrainingCenter，CivilAviationUniversityofChina，Tianfin300300，China；2．AeronauticalAutomationCollege，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Animprovedantcolonyalgorithmonglobalpathplanningispresentedinacomplexe

4、nviron—menttosolvetheproblemofslowconvergenceintraditionalantcolonyalgorithm．UsingtheMAKLINKgraphmethodtoestablishapathplanningspatialmodel；drawingtheassignmentruleofwolfcolonytoup—datethepheromone；theheuristicsprobabilityformulaandtheheuristicfunctionisintroduce

5、dintheprocessofnarrowingsearchareasandimprovingsearchefficiency；furthermore，theoptimalsolutionhasbeenfurtheroptimizedbyparameteradaptivestrategy．Finally，thesimulationresultsthroughcomparingthepathplanningbasedonDijkstraalgorithmandimprovedantalgorithmshowsthatthe

6、improvedantcolonyalgorithmhasabetterglobaloptimizationperformance，andhasacertaineffectivenessandfeasibil-ity．Keywords：globalpathplanning；improvedantcolonyalgorithm；maklinkgraph；heuristicfunction；Dijk—straalgorithm引言于Dijkstra算法在链接图建立的空间模型中求得最短路径，然后在得到全局最优路径过程中，结合粒

7、子群算路径规划作为移动机器人和无人飞行器自主导航法对路径进行了优化。文献[4]以最近节点选择和动的关键技术之一，已经成为目前国内外研究的一大热态信息更新策略来加速全局收敛，以一种独特的变异点⋯。路径规划问题是指在有障碍物的工作环境中，策略来加快局部寻优，使收敛速度大幅度提高。文献依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线[5]提出一种基于分布均匀度的自适应蚁群算法，对最短、行走时间最短等)搜索出一条从起始点到目标点不同路径上的信息素增量赋予一个不同的权值，自适的最优或近似最优的、安全的、避障的运动路径j。应地调整路

8、径选择概率和信息量更新策略，以求加速近年来，蚁群算法因其并行分布式计算、鲁棒性较收敛和防止停滞现象。。J。好、易与其他启发式算法相结合等优点，被国内外学者针对动态路径规划问题，本文基于改进型的蚁群广泛应用到求解路径规划问题中，并取得了显著的成算法仿真研究了全局路径规划。改进策略包括借鉴狼果。文献[3]提出了一种分步路