APTEEN路由协议是无线传感器网络中一种典型的层次型路由协议,其既能周期性的采集监测区域内的数据,又能针对突发事件快速的做出响应。但APTEEN路由协议仍然存在节点能量利用率不高,网络能耗速率不够均衡的问题。本文在深入研究APTEEN路由协议和粒子群优化算法的基础上,提出了两种使用粒子群优化算法改进的APTEEN路由协议。针对粒子在优化过程中收敛速度较慢且容易陷入局部最优的问题,在粒子群优化算法的基础上提出了动态分类自适应粒子群优化算法(DCA-PSO),DCA-PSO算法在优化过程中不同的状态采用不同分类自适应的惯性权重并采用动态学习因子改善粒子自身经验和其余粒子经验对收敛速度的影响,提高算法的寻优精度及速度。仿真结果表明,DCA-PSO相比粒子群优化算法可以明显提升搜索速度与搜索精度。针对APTEEN路由协议随机选取簇头造成网络能量消耗过快的问题,使用DCA-PSO算法提出了一种基于能量位置均衡的APTEEN路由协议(EPE-APTEEN),EPE-APTEEN路由协议在成簇时,利用DCA-PSO算法,综合考虑网络中的最优簇头数目、节点剩余能量,节点位置和节点周围能量分布等因素选取簇头节点,以此减少簇中数据传输距离,降低网络能耗。仿真结果表明,EPE-APTEEN路由协议与基本APTEEN路由协议相比,可以降低网络能量消耗速率,同时延长了78%的网络生存周期。针对靠近汇聚节点的簇头因转发数据过多能量消耗过快的问题,基于EPE-APTEEN路由协议提出了一种区域双簇头的APTEEN路由协议(ADCH-EPE-APTEEN)。ADCH-EPE-APTEEN路由协议是在无线传感器网络的上半区设置簇前区域,在簇前区域内利用DCA-PSO算法选取助理簇头,以减轻主簇头因为转发信息造成过大的能量消耗。簇前区域内,距离汇聚节点较近的节点将自己的信息直接发送给汇聚节点,距离汇聚节点较远的节点将自己的信息通过助理簇头转发给汇聚节点,以此减轻主簇头数据转发的负担。仿真结果表明,ADCH-EPE-APTEEN路由协议相比于EPE-APTEEN路由协议能有效的延长38%的网络生存周期,并均衡了网络的能量消耗。