基于基因库的演化算法在避障TSP问题中的应用

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:cqcd1996
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文针对避障TSP问题的特点,对算法的各个环节进行了细致的分析和设计。   为了降低避障TSP问题的算法的复杂度,首先对障碍物环境进行适当的抽象和简化,把环境中的障碍物简化为互不相交的不规则的多边形集合,并用快速排斥试验和跨立试验识别障碍物。   其次,在分析了目前各种路径规划方法拓扑法、单元分解法、人工势场法、演化算法、神经网络法的优缺点以及最短路径算法Diikstra、A<*>、D<*>、Flody算法基础上,发现演化算法的智能性、本质并行性和自适应性,以及在寻求全局最优解方面具有很强的全局搜索能力和搜索表示能力,演化算法被广泛的应用在避障路径规划中。但是,目前已有的这些算法由于设计本身的不足,不能很好的解决障碍环境下的路径规划问题,更不能解决真正意义上的避障TSP问题。   针对以上不足,进行了如下的研究:   1)首先引入代价矩阵来存放和记录每个城市和其它城市之间的距离,把表示环境信息的点状图转换成邻接矩阵;同时,以链表形式存储城市间的距离信息,并且按从小到大的顺序排列,这样很容易看到距离某个城市最近的几个城市;   2)结合具体的障碍环境信息,通过先验知识构造初始种群,避免产生很多的非法个体;   3)使用启发式交叉和边重组交叉相结合的交叉算子保证了算法的速度和质量,起到比较好的全局搜索的作用;   4)考虑到在好的路径中,城市一般都和其邻近的城市连接,很少出现抛开邻近城市而直接同其它较远的城市连接的情况,因此,在设计变异算子时加入了这一启发知识,引入基因库;同时,利用了一种最优模式的变异算子;利用这两个变异算子保证了群体在变异时的多样性和全局搜索能力,避免产生无效解而丢失有用的信息。通过这一系列措施避免了演化过程中非法个体的产生,同时也避免了无效和盲目的选择,提高了演化的效率,从而有效的解决了避障TSP问题。   最后,对全文进行了总结并对避障TSP问题的研究进行了展望。 本论文的创新之处在于运用求解一般无约束条件TSP问题的演化算法来求解有约束条件的避障TSP问题。
其他文献
身份的数字化和隐性化趋势在当今数字化信息化时代日趋明显。现代身份鉴别技术不但要求具有极高的安全性,而且也需要鉴别过程自动化、易于管理和以人为本的关键性特征。生物特
基于指纹的室内定位技术是一种基于对目标环境中无线信号特征采样、记录和匹配的定位技术。移动端通过采样信号特征并与一组预先标定位置的信号特征向量(指纹)相匹配来估计移动
随着信息检索、语义Web等技术的不断发展,本体的应用越来越广泛,对本体的存储和管理等各个方面提出了更高的要求,需要构建一个独立于具体应用、查询效率高、具有良好的通用性、
近几年来,电子应用,包括电子商务、电子政务和电子医疗等等,正以不可思议的速度在全球发展。新的发展带来了新的问题和隐患,其中安全问题尤为突出。对于在网络上执行的电子交易,参
视觉目标跟踪是计算机视觉中最活跃的研究内容之一,其在无人机侦察、机器人自动控制、汽车自动驾驶等方面有着重要意义。在相机拍摄过程中,相机和感兴趣目标的运动不确定性,相机
随着信息技术突飞猛进的发展和计算机技术的广泛应用,计算机网络得到了迅猛发展。而军事气象网的发展也使我军气象信息在各单位之间得以及时的传递,大量及时有效的气象资料对作
随着教育思想的更新和科学技术的进步,传统考试方式的弊端逐渐突现出来。试卷的内容设计、组织、印刷、分发、考试、试卷评阅及统计等环节不仅耗费大量的人力物力,而且工作效率
互联网规模的指数增长要求路由器的线速与端口数量不断增加,而大容量的高性能路由器对现有的存储器技术以及路由器交换调度提出了极大的挑战。路由器需要新的、扩展性强的技术
学位
随着计算机信息技术和现代教育理论的飞速发展,教育的重要性也被体现的淋漓尽致,现代远程教育也取得了飞速的发展。现代远程教育的最终目标是要以人为本,以学生为中心,实行个
心血管疾病(如高血压、冠心病、脑中风、动脉粥样硬化等)是严重威胁人类生命健康的重要疾病之一。心血管疾病的早期检测和预防对提高人类的生活健康水平具有重要意义。然而,目前