面向路径规划的双向交互多步蚁群算法研究

来源：计算机工程与应用杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈旭飞, 胡耀炜, 丛培龙, 赵启超, 汤萍萍

单位：安徽师范大学 物理与电子信息学院，安徽 芜湖 241002

摘要：针对蚁群算法收敛速度较慢、蚂蚁灵活度差以及易陷入局部最优解的问题，提出了一种双向交互多步蚁群算法（bidirectional interactive multi-step ant colony algorithm，BI-MSACO）用于路径规划研究。构建正向与反向双种群使用双向蚁群探索，采用自适应步长策略，解决算法陷入局部最优和蚂蚁灵活度不高的问题。使用自适应蚁群种群数量策略和改进启发式函数对算法进行优化，用双向蚁群的节点距离指数来指导算法节点转移，加快算法收敛速度。经实验仿真数据表明，该研究的双向交互多步蚁群算法在路径规划问题上，不仅可以全局快速收敛，而且具有高度稳定性和更短的运算时间，得到的解的质量和收敛速度相较于参考文献中对比的改进蚁群算法、基于终端距离指标的多步蚁群算法更具优越性。

关键词：路径规划,蚁群算法,自适应步长,双向交互,节点距离指数,启发式函数