路線預(yù)報(bào)系統(tǒng)中應(yīng)用的基本蟻群算法由于信息素缺少,導(dǎo)致一定迭代次數(shù)下的路線預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度較低,因此設(shè)計(jì)一種救援船舶海上航行路線精準(zhǔn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,硬件沿用了現(xiàn)有系統(tǒng)中使用的硬件,主要對軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先采用鏈接圖法將運(yùn)動(dòng)空間按照自由空間和障礙物空間進(jìn)行分割,將障礙物和船舶進(jìn)行膨化,節(jié)省線路規(guī)劃時(shí)間并降低模型的復(fù)雜性;對蟻群算法進(jìn)行優(yōu)化,引入一個(gè)新的參量改變狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則,并對信息素初始化和全局信息素的更新規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的迭代次數(shù)下,設(shè)計(jì)系統(tǒng)預(yù)報(bào)的救援路線長度明顯比原有系統(tǒng)得到的救援路徑更優(yōu),說明設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有一定的有效性。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(20)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

鏈接圖法分割環(huán)境空間示意圖Fig.1Schematicdiagramofenvironmentspacesegmentationbylinkgraphmethod

迭代搜索過程開始時(shí)，吸引大量的螞蟻參與到搜索過程中，信息素濃度的初始值需要設(shè)定為允許范圍內(nèi)的最大上限值，當(dāng)經(jīng)過一定的迭代次數(shù)后，出現(xiàn)停滯或無法找到最優(yōu)路徑的情況發(fā)生時(shí)，需要重新初始化各個(gè)路徑上的信息素濃度。至此完成救援船舶海上航行路線精準(zhǔn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2仿真實(shí)驗(yàn)以及結(jié)果分析2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有一定的有效性，在仿真平臺上利用MAKLINK圖論方法建立救援船的空間環(huán)境模型，那么路線精準(zhǔn)預(yù)報(bào)問題就演變成了求解連接圖中最短路徑問題。建立的仿真地形如圖2所示。圖2仿真地形圖Fig.2Simulatedtopographicmap圖中，A點(diǎn)為救援船的始發(fā)點(diǎn)，B點(diǎn)為需要救援的船只所在位置。將上圖轉(zhuǎn)化為帶權(quán)網(wǎng)絡(luò)圖求解最短距離問題，可以參照圖3。分別使用本文設(shè)計(jì)的預(yù)報(bào)系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行救援線路的規(guī)劃。本文系統(tǒng)將圖3所示的帶權(quán)有向圖中的頂點(diǎn)分成兩部分，一部分放在已經(jīng)求得的最短路徑集合S中，之后每求出一個(gè)頂點(diǎn)就放入該集合中；頂點(diǎn)的另外一部分為未確定的最短路徑頂點(diǎn)，放入集合U中。對于圖3，本文系統(tǒng)的求解過程如表1所示。在實(shí)驗(yàn)中，本文系統(tǒng)在建立的空間模型中尋找一第42卷馬建民：救援船舶海上航行路線精準(zhǔn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)·23·

4]表1本文系統(tǒng)求解過程Tab.1Solutionprocessofthesysteminthispaper迭代初始1234S{1}{1，2}{1，2，4}{1，2，4，3}{1，2，4，3，5}U–2435dist[2]1010101010dist[3]Maxint60505050dist[4]3030303030dist[5]100100906060表2兩系統(tǒng)迭代過程中最短路徑距離統(tǒng)計(jì)Tab.2Statisticsoftheshortestpathdistanceintheiterativeprocessofthetwosystems迭代次數(shù)原有系統(tǒng)最短路線長度/m本文系統(tǒng)最短路線長度/m560750710584475155734522056142250544413100523410200471410圖3帶權(quán)有向圖Fig.3Weighteddirectedgraph·24·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3453798