基于蟻群算法的航線(xiàn)自動(dòng)設(shè)計(jì).pdf

1、科技的進(jìn)步不斷推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)朝著現(xiàn)代化、智能化、全自動(dòng)化的方向迅猛發(fā)展，作為當(dāng)今最主要運(yùn)輸方式的航運(yùn)也從傳統(tǒng)航運(yùn)朝著智能化航運(yùn)不斷發(fā)展。而航線(xiàn)自動(dòng)設(shè)計(jì)作為船舶智能化一個(gè)重要基礎(chǔ)，成為了一個(gè)關(guān)鍵。本文針對(duì)航線(xiàn)自動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，以路徑規(guī)劃研究為角度，重點(diǎn)研究環(huán)境建模問(wèn)題以及路線(xiàn)搜索，主要內(nèi)容如下:
　　首先，對(duì)路徑規(guī)劃問(wèn)題的定義、特點(diǎn)以及分類(lèi)進(jìn)行闡述，結(jié)合路徑規(guī)劃中經(jīng)典TSP問(wèn)題討論了航線(xiàn)設(shè)計(jì)與其相同點(diǎn)和特殊性，分析出航線(xiàn)自動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)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(yīng)用于航線(xiàn)設(shè)計(jì)上的研究算法，明確了后續(xù)研究方向。
　　其次，詳細(xì)介紹了基于柵格法模型的環(huán)境處理方法，對(duì)柵格大小確定、劃分表示等基本的柵格法作了簡(jiǎn)要說(shuō)明，對(duì)于基本柵格法在解決復(fù)雜環(huán)境建模時(shí)效率低下的問(wèn)題，提出了將柵格地圖進(jìn)行聚類(lèi)處理，基于K-means聚類(lèi)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(gè)區(qū)域，將優(yōu)化后的模型應(yīng)用于海圖環(huán)境建模中，并取得了預(yù)期的效果，為后

3、續(xù)結(jié)合蟻群算法進(jìn)行航線(xiàn)設(shè)計(jì)提供了模型基礎(chǔ)。
　　然后利用蟻群算法，針對(duì)算法數(shù)學(xué)模型、概率轉(zhuǎn)移、信息素更新方式、影響因子等進(jìn)行詳細(xì)介紹，通過(guò)分析蟻群算法在柵格環(huán)境下的應(yīng)用，討論搜索路徑方法基本步驟，驗(yàn)證了柵格法蟻群路徑搜索的可行性。
　　最后通過(guò)對(duì)單一和復(fù)雜海圖環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn)，分別得到利用柵格法結(jié)合蟻群算法處理的自動(dòng)航線(xiàn)仿真結(jié)果，從得到的路徑可知，基本能夠正確地繞開(kāi)圖中障礙物，到達(dá)目的點(diǎn)。并討論了柵格模型的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影