原文传递
基于蚁群算法的城市应急救援路径规划研究
| 论文题名： | 基于蚁群算法的城市应急救援路径规划研究 |
| 关键词： | 应急救援;路径规划;蚁群算法;启发式规则;通行能力 |
| 摘要： | 现代城市结构复杂、人口众多。在现代城市生活中，由于地震等各种自然因素的影响，不可避免地会发生各种突发事件。当城市突发事件发生时，可能会遇到城市环境遭受破坏、建筑物倒塌、桥梁引发道路中断等情况，危及民众的生存，大量民众等待救援。要达到最有效率救援民众的目的，需要有强大的救援力量的参与和科学规划的救援路径的保障，其中科学规划的救援路径是保障后续救援行动有效开展的关键，因此如何科学合理地规划出救援民众的路径就具有非常重要的意义。 本论文以某城市为研究对象，研究了城市在发生突发事件、在应急救援环境下的车辆路径规划问题，将路径规划问题分为了首次发生突发事件后的路径规划问题和再次发生突发事件后的路径规划问题两种情况。在这两种情况下，城市路网分别受损，对车辆通行产生影响，需要规划出能够通行的路径。为了判断算法生成的路径的质量，提出了路径条数、路径长度和路径之间重复率这三个路径评价指标。论文以求解出能够满足三个指标要求的路径为目的。 论文以启发式规则和基本蚁群算法作为求解的主要算法。对于启发式规则，提出了以线性函数和softmax函数分别作为状态转移函数。对于蚁群算法，根据所研究的路径规划问题的实际背景，对基本蚁群算法作出了改进选择策略和改进信息素更新的两种改进，使得蚁群算法在路径规划的过程中能够实现覆盖更大范围的路网和寻找到更短路径的效果。 实验结果证实，本论文所使用的启发式规则和蚁群算法都能规划出满足评价指标的路径，算法是有效的。进一步通过对比实验，比较了启发式规则、基本蚁群算法和改进蚁群算法的性能，从实验数据中得出改进蚁群算法的性能优于基本蚁群算法，并且改进蚁群算法更适合本论文研究的在突发事件发生后的应急救援车辆路径规划问题。 本论文从实际问题的角度出发，提出的应急救援车辆路径规划问题的解决方案能起到一定的作用，能为应急救援的决策者提供一定的参考。 |
| 作者： | 张忆 |
| 专业： | 大数据管理 |
| 导师： | 熊健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南财经大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
