基于蟻群算法的交通地理最佳路徑的研究.pdf

1、交通地理信息系統(tǒng)（GIS-T,GeographicInformationSystemforTransportation），是一個以地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）為技術(shù)支撐，以城市交通為依托，以城市交通查詢、規(guī)劃和決策為目的的信息處理系統(tǒng)。它涉及到交通領(lǐng)域的許多方面，最優(yōu)路徑的選擇就是其重要應用之一，是一類典型的組合優(yōu)化問題，在車輛導航系統(tǒng)以及各種城市應急系統(tǒng)中有著廣泛的應用。傳統(tǒng)的最優(yōu)路徑

2、算法以Dijkstra算法為代表。這些算法均屬于貪心算法，存在典型的局部最小問題，是一種靜態(tài)的局部最優(yōu)算法。當前的實際交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，算法需要提前將整個交通數(shù)據(jù)導入才能進行路徑的選擇。這樣顯然不能反映出交通中不斷變化的道路實際情況對交通路徑選擇的影響。蟻群算法是一種新興的模擬仿生算法，算法具有模擬生物界群體覓食的能力，并且能夠在實際的路徑搜索過程中對外界的影響做出動態(tài)的響應，因而在交通最優(yōu)路徑選擇中具有極大的可行性與適應性。

3、 論文首先介紹了交通地理信息系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、主要功能和具體應用，然后討論研究了傳統(tǒng)的最短路徑選擇算法，其中有Dijkstra算法、Floyd算法以及其他幾種基于智能計算的最短路徑算法。在以上幾種經(jīng)典的最短路徑算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合螞蟻覓食行為引入蟻群算法，并研究了基本蟻群算法的原理、模型、實現(xiàn)步驟和流程，分析了重要參數(shù)的設(shè)置，總結(jié)了蟻群算法的優(yōu)缺點，介紹了幾種經(jīng)典的改進蟻群算法，由于傳統(tǒng)的改進蟻群算法模型只提高了算法全局尋

4、優(yōu)的能力或者算法的收斂速度，為求在收斂速度和全局尋優(yōu)能力之間取得一種平衡，本文提出了基于自適應信息素更新的雙種群蟻群算法，根據(jù)信息量的分布情況進行信息量的更新，以動態(tài)地調(diào)整各路徑上的信息量分布，使之不至于過分集中或者分散，以在加速收斂的同時避免早熟。使用自適應的信息素更新策略，增強了算法的全局尋優(yōu)能力，同時，通過使用雙種群策略進一步提高了算法的收斂速度。通過實驗結(jié)果分析，驗證了改進后的蟻群算法在穩(wěn)定性和尋優(yōu)能力兩方面都取得了良好的效果。