基于双层蚁群算法的纺织车间多AGV调度系统

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作者 陈峰雨 谢玮 +3 位作者 马家辰 陈军 王忠旭 谢行健 《棉纺织技术》 CAS 2024年第10期1-10,共10页

为解决多AGV系统在纺织车间复杂环境下运输任务分配不合理的问题,在考虑纺织车间工序多样、AGV类型丰富的情况下,建立可完成车间运输任务分配且满足全局AGV路径规划最优化的多AGV调度模型,并提出了一种以全局蚁群算法和局部蚁群算法相... 为解决多AGV系统在纺织车间复杂环境下运输任务分配不合理的问题,在考虑纺织车间工序多样、AGV类型丰富的情况下,建立可完成车间运输任务分配且满足全局AGV路径规划最优化的多AGV调度模型,并提出了一种以全局蚁群算法和局部蚁群算法相结合的内外双层任务分配调度算法。该算法将传统蚁群算法中的信息素用于连接内外两层从而将纺织设备任务点分配与AGV调度相结合,并根据AGV不同类型匹配不同纺织设备的特点,引入角色分配机制,以适应不同类型AGV对应相应的纺织工序及纺织设备。仿真试验结果表明:双层蚁群算法能够完成纺织车间中不同类型AGV间协同任务分配,可以有效完成车间运输任务合理调度以及多AGV路径优化。 展开更多

关键词 双层蚁群算法 AGV 任务调度 纺织车间 角色分配机制

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基于变步长双层蚁群算法的机器人路径规划

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作者 寇发荣 何海洋 +1 位作者 肖伟 胡凯仑 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2023年第11期1236-1243,共8页

针对双层蚁群(double layer ant colony optimization,DACO)算法在移动机器人路径规划中收敛速度慢、路径质量差的问题,提出了一种变步长双层蚁群(variable step size double layer ant colony optimization,VDACO)算法。首先,将蚁群均... 针对双层蚁群(double layer ant colony optimization,DACO)算法在移动机器人路径规划中收敛速度慢、路径质量差的问题,提出了一种变步长双层蚁群(variable step size double layer ant colony optimization,VDACO)算法。首先,将蚁群均分为寻路层蚂蚁与寻优层蚂蚁进行变步长寻路。针对寻路层蚂蚁,考虑最优移动方向和终点距离改进启发函数,并设计变步长回溯-剪枝策略帮助蚂蚁快速跳出死锁。寻路层蚂蚁寻路完成后,利用Floyd算法正-反向搜索寻路层关键点路径,基于关键点路径构建寻优层寻路环境;寻优层蚂蚁在此环境中进行自适应变步长寻路。最后,基于最优路径相似度改进信息更新机制,差异化更新不同质量的路径节点。仿真结果表明,与其他改进蚁群算法相比,VDACO算法在不同规模栅格环境下路径长度更短且收敛速度更快。 展开更多

关键词 路径规划 变步长搜索 双层蚁群算法 死锁 路径相似度

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基于双层蚁群算法的云制造服务组合研究 被引量：11

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作者 郑炜 王时龙 +3 位作者 康玲 易力力 高波 郭亮 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2269-2278,共10页

为解决在确定的子任务加工顺序条件下进行服务组合时,云服务组合的灵活性降低、解空间被限制等问题,提出了用于描述加工顺序的工艺逻辑矩阵,建立了基于双层蚁群算法的,以时间最短、成本最低、能耗最少、可靠性最高为目标的服务组合优选... 为解决在确定的子任务加工顺序条件下进行服务组合时,云服务组合的灵活性降低、解空间被限制等问题,提出了用于描述加工顺序的工艺逻辑矩阵,建立了基于双层蚁群算法的,以时间最短、成本最低、能耗最少、可靠性最高为目标的服务组合优选模型。针对加工顺序与任务工艺逻辑要求不一致的情况,在算法中加入了基于工艺逻辑的加工顺序交换机制。通过仿真实验验证了该算法的有效性,并研究了在不同物流条件和工艺逻辑要求下,算法收敛速度的变化规律。 展开更多

关键词 双层蚁群算法 云制造 服务组合 工艺逻辑

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基于改进双层蚁群进化算法的无人机路径规划

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作者 陈晓 毛烨炳 王超 《测控技术》 2024年第12期13-23,44,共12页

针对蚁群算法在无人机路径规划中存在的算法初期盲目搜索、收敛速度慢、转弯次数过多等问题,提出一种改进的双层蚁群进化算法,将蚂蚁分成引导层和优化层。算法初期搜索阶段使用A*算法得到次优路径,以该路径非均匀化分配信息素。接着,设... 针对蚁群算法在无人机路径规划中存在的算法初期盲目搜索、收敛速度慢、转弯次数过多等问题,提出一种改进的双层蚁群进化算法,将蚂蚁分成引导层和优化层。算法初期搜索阶段使用A*算法得到次优路径,以该路径非均匀化分配信息素。接着,设计了一个双层搜索的模式,分别设计了双层蚂蚁的启发式函数,基础层寻路,寻优层用于进一步寻找优化路径;信息素更新的过程中引入了进化算法的思想,提高了蚂蚁种群的多样性。信息素更新方式加入了信息素增强削弱因子,从而增强了算法的正反馈机制。最后对规划出的初始路径进行优化,双向删除冗余节点。实验结果表明,相比于传统蚁群算法,所提算法在迭代次数、优化路径长度和转弯次数方面有明显改善。 展开更多

关键词 无人机 路径规划 双层蚁群算法 A*算法 进化算法

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基于林地综合代价地图与开拓优化机制的改进蚁群算法

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作者 何浩天 彭富明 +2 位作者 方斌 相福磊 张少杰 《机械制造与自动化》 2024年第4期146-150,共5页

针对传统蚁群算法在林业机器人路径规划中未能考虑林区地形与地表状态,且收敛速度慢,易陷入局部最优的问题,提出一种基于林地综合代价地图与开拓优化机制的改进蚁群算法。基于林区地形地表构建林地综合代价地图;在蚁群搜索阶段中引入开... 针对传统蚁群算法在林业机器人路径规划中未能考虑林区地形与地表状态,且收敛速度慢,易陷入局部最优的问题,提出一种基于林地综合代价地图与开拓优化机制的改进蚁群算法。基于林区地形地表构建林地综合代价地图;在蚁群搜索阶段中引入开拓优化机制;在轮盘赌中引入随机游走机制,并将其应用到林业机器人路径规划问题中。实验表明:改进蚁群算法能搜寻到更佳路径,具有更好的全局寻优能力。 展开更多

关键词 蚁群算法 精英奖励 双层蚁群算法 林间路径规划

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基于改进双层蚁群算法的移动机器人路径规划 被引量：44

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作者 张恒 何丽 +1 位作者 袁亮 冉腾 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期303-313,共11页

为提升移动机器人的路径规划能力,提出一种改进双层蚁群算法,将蚁群划分为引导层蚁群和普通层蚁群.为提升算法的收敛速度和路径的平滑程度,在设计引导层蚁群启发函数时加大终点栅格的吸引力,设计普通层蚁群启发函数的同时考虑起点、终... 为提升移动机器人的路径规划能力,提出一种改进双层蚁群算法,将蚁群划分为引导层蚁群和普通层蚁群.为提升算法的收敛速度和路径的平滑程度,在设计引导层蚁群启发函数时加大终点栅格的吸引力,设计普通层蚁群启发函数的同时考虑起点、终点和转折点的影响;针对复杂环境下蚁群算法死锁严重的问题,为引导层蚁群设计应对死锁问题的自由寻路-剪枝策略,当引导层蚁群发生死锁时可以迅速跳出并优化路径;为进一步提升算法的运行效率,每一次迭代后仅对长度较短的路径进行信息素更新,并在信息素更新公式中引入次优路径抑制因子,充分发挥不同层蚁群在搜索过程中的协作优势,避免在迭代过程中陷入局部最优.最后通过仿真实验验证所提出算法在大规模环境及复杂障碍环境下的可行性、高效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进双层蚁群算法 信息素更新

原文传递

基于变步长蚁群算法的移动机器人路径规划 被引量：17

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作者 徐玉琼 娄柯 李志锟 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期330-337,共8页

针对传统蚁群算法以及双层蚁群算法在路径规划中存在搜索效率低、收敛性较慢以及成本较高的问题,本文提出了变步长蚁群算法。该算法扩大蚁群可移动位置的集合,通过对跳点的选择以达到变步长策略,有效缩短移动机器人路径长度;初始化信息... 针对传统蚁群算法以及双层蚁群算法在路径规划中存在搜索效率低、收敛性较慢以及成本较高的问题,本文提出了变步长蚁群算法。该算法扩大蚁群可移动位置的集合,通过对跳点的选择以达到变步长策略,有效缩短移动机器人路径长度;初始化信息素采用不均匀分布,加强起点至终点直线所涉及到栅格的信息素浓度平行地向外衰减;改进启发式信息矩阵,调整移动机器人当前位置到终点位置的启发函数计算方法。试验结果表明:变步长蚁群算法在路径长度及收敛速度两方面均优于双层蚁群算法及传统蚁群算法,验证了变步长蚁群算法的有效性和优越性,是解决移动机器人路径规划问题的有效算法。 展开更多

关键词 传统蚁群算法 双层蚁群算法 路径规划 变步长 信息素 启发函数 收敛 移动机器人

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一种高效求解压力容器问题的双层循环蚁群算法

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作者 王永彬 胡玉山 《专用汽车》 2023年第10期36-38,49,共4页

压力容器的设计具有冗杂性,设计人员需要严格按照相关法规及设计标准确保压力容器的稳定性和安全性。本文提出了一种双层循环蚁群算法,将压力容器的设计过程简化为求解一个多目标优化问题,在满足GB/T 150—2011《压力容器》和GB/T 19905... 压力容器的设计具有冗杂性,设计人员需要严格按照相关法规及设计标准确保压力容器的稳定性和安全性。本文提出了一种双层循环蚁群算法,将压力容器的设计过程简化为求解一个多目标优化问题,在满足GB/T 150—2011《压力容器》和GB/T 19905-2017《液化气体汽车罐车》设计要求的前提下,高效地搜索全局最优解。 展开更多

关键词 结构可靠度优化 压力容器 双层循环蚁群算法

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基于GDACO算法的引导疏散路径规划研究

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作者 王馨 张林鍹 董芳芳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第10期1386-1392,共7页

针对教学建筑内中人员疏散存在盲目、无序、效率低等问题,提出了双层蚁群路径规划算法(GDACO)引导人员疏散的路径规划。对环境栅格进行处理,增添危险栅格,使初始蚁群信息素呈阶梯式分布;提出双层蚁群算法,引导层蚁群通过全局搜索寻找引... 针对教学建筑内中人员疏散存在盲目、无序、效率低等问题,提出了双层蚁群路径规划算法(GDACO)引导人员疏散的路径规划。对环境栅格进行处理,增添危险栅格,使初始蚁群信息素呈阶梯式分布;提出双层蚁群算法,引导层蚁群通过全局搜索寻找引导路径,疏散层蚁群基于引导范围实现疏散路径寻优;进行路径优化处理,剔除冗余节点,对转折部分进行平滑处理。试验结果分析表明,所提GDACO算法能够减少路径转折点,规避风险路径,满足教学建筑内的引导疏散需求,规划路径符合实际疏散情况。 展开更多

关键词 疏散引导 路径规划 信息素分布 双层蚁群算法 路径优化 教学建筑

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一种基于改进蚁群算法与GIS的多约束配送中心选址方法 被引量：7

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作者 赵仁辉 杨丽娜 邵静 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期172-177,共6页

针对单一指派约束和容量约束的设施选址问题(Single Source Capacitated Facility Location Problem,SSCFLP),建立了一种基于改进蚁群算法与GIS的配送中心选址方法。构建了以总成本费用最小为目标的配送中心选址模型;提出了适合求解SSC... 针对单一指派约束和容量约束的设施选址问题(Single Source Capacitated Facility Location Problem,SSCFLP),建立了一种基于改进蚁群算法与GIS的配送中心选址方法。构建了以总成本费用最小为目标的配送中心选址模型;提出了适合求解SSCFLP问题的改进双层蚁群算法,将求解过程划分为彼此关联的设施选择层和需求指派层2层蚁群,采用改进的全局信息素更新策略加强双层蚁群交流,并对迭代最优解的指派关系进行局部优化;将方法应用于汽车配送中心的选址,利用GIS工具构建选址空间。实验结果表明,该选址方法能找到质量较好的选址及指派结果,对于求解同类问题具有较强的借鉴意义。 展开更多

关键词 改进双层蚁群算法 SSCFLP GIS 容量约束

原文传递

跨层穿梭车双提升机系统料箱拣选任务调度 被引量：4

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作者 于巧玉 吴耀华 王艳艳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第20期270-278,共9页

为提高跨层穿梭车系统料箱拣选出库效率,降低任务出库超时率,建立了跨层穿梭车双提升机系统出库任务调度数学模型,并将任务出库期限引入调度策略。在此基础上,使用蚁群-粒子群双层智能优化算法对模型进行了求解,引入随机变异对粒子群算... 为提高跨层穿梭车系统料箱拣选出库效率,降低任务出库超时率,建立了跨层穿梭车双提升机系统出库任务调度数学模型,并将任务出库期限引入调度策略。在此基础上,使用蚁群-粒子群双层智能优化算法对模型进行了求解,引入随机变异对粒子群算法进行改进,提出使用置换复杂度对粒子变异程度进行控制,避免算法早熟收敛。利用MATLAB进行过程仿真,获得各调度方案的出库总时间和任务超时信息。通过实验证明该策略能更好地适应电商环境下复杂的出库任务调度要求,得到更为合理的任务调度方案。 展开更多

关键词 跨层穿梭车双提升机系统 任务调度 蚁群-粒子群双层智能优化算法 随机变异

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