本文關(guān)鍵詞：基于蟻群算法的布局問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：布局問題是在滿足一定約束的條件下,按照空間利用率最大、成本最低或者重心最低等評價標(biāo)準(zhǔn),完成人們預(yù)期布局要求的問題。它在航空航天、板材切割、石油運輸管路、機(jī)器人路徑規(guī)劃、物流運輸?shù)阮I(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用,好的布局設(shè)計方案不但會給人類帶來便利,還會提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,因此,研究布局問題具有重大意義。理論上,布局問題已被認(rèn)定是NP問題,在一定的時間里求得最優(yōu)解是不可能的。關(guān)于布局問題,學(xué)者們進(jìn)行了許多探索和研究,取得了一些成果,但仍有許多問題有待深入的研究。本文利用蟻群算法研究了三維矩形布局問題和三維管路布局問題。首先提出了解決三維矩形布局問題的蟻群優(yōu)化算法,算法以追求較高的空間利用率作為目標(biāo)。介紹了三維矩形布局問題的模型以及定位規(guī)則,然后,提出三維布局蟻群算法,算法中,將賦定值與隨機(jī)生成兩種方式作為初始信息素的來源,在更新方式的信息素?fù)]發(fā)系數(shù)選取上提出分段選取的思想,之后采用部分算例,將五種不同的初始化方式和四種揮發(fā)系數(shù)不同的選取方式進(jìn)行分析比較,選取出較好的組合方式。經(jīng)過算例計算,與前人的結(jié)果進(jìn)行比較得到了較好的布局結(jié)果。隨后利用蟻群算法對三維管路布局問題進(jìn)行了研究,算法追求的目標(biāo)是管路彎折數(shù)目盡量少和管路路徑盡量短。首先,簡要介紹PM2.5采樣器的管路布局設(shè)計思路,確定布局的目標(biāo)函數(shù),處理三維待布局空間、障礙物以及管路模型;其次,提出適應(yīng)管路布局蟻群算法。算法中信息素更新方式分為局部信息素更新和全局信息素更新兩部分,并將兩次的揮發(fā)系數(shù)取不同的值;之后,選擇PM2.5自動換膜采樣器簡化模型進(jìn)行實驗驗證,利用Matlab軟件顯示布局方案,對所得布局方案的合理性進(jìn)行分析,并提出算法改進(jìn)的方式,得出更佳的布局方案,同時分析了初始參數(shù)對布局結(jié)果的影響,提高布局效率,并分析了初始參數(shù)對布局結(jié)果的影響。最后,文章對矩形布局和管路布局的研究成果作出總結(jié),并展望了下一步所要進(jìn)行的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：蟻群算法 矩形布局 管路布局
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 布局問題研究意義9
• 1.2 布局問題研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 布局問題現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 布局問題的研究方法11-13
• 1.3 布局問題的研究趨勢13-15
• 1.3.1 研究方法的新趨勢13-14
• 1.3.2 布局模型的研究趨勢14-15
• 1.3.3 應(yīng)用趨勢15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 蟻群算法16-20
• 2.1 蟻群算法的基本思想16
• 2.2 蟻群算法的應(yīng)用及實現(xiàn)16-19
• 2.2.1 一般蟻群算法的內(nèi)容16-17
• 2.2.2 基本蟻群算法的實現(xiàn)過程17-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第3章 矩形布局蟻群優(yōu)化算法及實現(xiàn)20-28
• 3.1 矩形布局的模型20
• 3.2 定位規(guī)則20-21
• 3.3 布局蟻群算法21-23
• 3.3.1 布局蟻群算法的實現(xiàn)21-22
• 3.3.2 布局蟻群算法的優(yōu)化22-23
• 3.4 算例及分析23-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第4章 管路布局研究28-41
• 4.1 PM2.5 自動換膜采樣器簡介28-30
• 4.1.1 采樣器的工作原理28
• 4.1.2 采樣器的設(shè)計內(nèi)容28-29
• 4.1.3 采樣器的設(shè)計內(nèi)容29-30
• 4.2 三維管路布局概述30
• 4.3 管路布局的模型30-32
• 4.3.1 布局模型31
• 4.3.2 目標(biāo)函數(shù)31-32
• 4.4 管路布局蟻群算法設(shè)計32-33
• 4.4.1 初始化方法32
• 4.4.2 選擇行走路線32
• 4.4.3 解的構(gòu)造32-33
• 4.4.4 信息素更新方式33
• 4.4.5 停止準(zhǔn)則33
• 4.5 管路布局蟻群算法33-34
• 4.6 基于PM2.5 采樣器的實例研究34-40
• 4.6.1 仿真分析及優(yōu)化34-37
• 4.6.2 初始參數(shù)對算法性能影響分析37-40
• 4.7 本章小結(jié)40-41
• 第5章 總結(jié)與展望41-42
• 5.1 論文的主要工作41
• 5.2 展望41-42
• 參考文獻(xiàn)42-46
• 致謝46-47
• 申請學(xué)位期間發(fā)表的論文47

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋明章;;郵電局所布局問題初析[J];郵電企業(yè)管理;1985年02期

2 王金敏,王玉新,查建中;布局問題約束的分類及表達(dá)[J];計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2000年05期

3 彭宇行，陳福接，陳書明;定時驅(qū)動布局問題的描述與算法[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;1996年11期

4 張亞娟;劉寒冰;靳宗信;;一種解決VLSI布局問題的文化基因算法[J];科技通報;2013年12期

5 王金敏;齊楊;;矩形布局問題吸引子法研究[J];圖學(xué)學(xué)報;2012年06期

6 唐曉君,查建中,陸一平;布局問題的復(fù)雜性和建模方法[J];北方交通大學(xué)學(xué)報;2003年01期

7 王金敏;王保春;朱艷華;;求解矩形布局問題的自適應(yīng)算法[J];圖學(xué)學(xué)報;2012年03期

8 癲跛者;;從3G牌照發(fā)放看中國4G布局問題[J];移動通信;2013年11期

9 黃帥;王鵬;朱舟全;;人工蜂群算法在帶約束圓形布局問題中的應(yīng)用[J];計算機(jī)工程與應(yīng)用;2014年04期

10 黃振東;肖人彬;;求解帶平衡約束矩形布局問題的混合算法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 丁梅;朱美琳;;鉆井布局問題的模型及解法[A];中國運籌學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)交流會論文集（上卷）[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 駐京記者 金豐杰;24小時供應(yīng)≠24小時營業(yè)[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2004年

2 本報評論員;配套服務(wù)應(yīng)跟上[N];白銀日報;2008年

3 記者 王靜;中小學(xué)校布局問題亟待破題[N];石家莊日報;2013年

4 許昌縣將官池鎮(zhèn)黨委書記 王建民;抓住三個關(guān)鍵環(huán)節(jié) 解決好三大問題[N];許昌日報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐義春;衛(wèi)星艙布局問題的智能求解方法研究[D];華中科技大學(xué);2008年

2 黃振東;衛(wèi)星艙布局問題的啟發(fā)式求解與涌現(xiàn)計算[D];華中科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋真真;基于蟻群算法的布局問題研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

2 謝艷芳;求解加權(quán)圓集布局問題的啟發(fā)式演化算法研究[D];湘潭大學(xué);2012年

3 季美;衛(wèi)星艙布局問題的求解研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 楊林;布局問題的演化算法[D];湖南師范大學(xué);2007年

5 王璐;切割與布局問題的算法分類研究[D];北京交通大學(xué);2009年

6 馬國通;兩類矩形布局問題的啟發(fā)式算法研究[D];北京交通大學(xué);2008年

7 楊林;求解帶性能約束圓集布局問題的啟發(fā)式蟻群算法研究[D];湘潭大學(xué);2010年

8 譚思捷;單行布局問題的變鄰域算法研究及其應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2013年

9 劉玉飛;容量限制CVT及其在布局問題中的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

10 呂盛坪;G4算法實現(xiàn)與布局問題的相對熵算法研究[D];北京交通大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于蟻群算法的布局問題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：263156