改进蚁群算法的拥堵环境疏散路径规划研究

来源：计算机工程与应用杂志2023年第11期北京时间：

作者：霍非舟, 高帅云, 魏云飞, 马亚萍, 吴丽君

单位：1.武汉理工大学 中国应急管理研究中心，武汉 430070；2.武汉理工大学 安全科学与应急管理学院，武汉 430070

摘要：针对突发事件疏散过程中人员拥堵对于疏散路径选择的影响，提出拥堵环境下的改进蚁群算法疏散路径规划模型。以二维栅格环境为基础，识别陷阱栅格，建立角栅格环境模型，对初始信息素进行差异化处理，改善蚁群算法初期搜索较为盲目的问题；结合路径拥堵程度和终点对蚂蚁路径选择的影响改进启发函数，避免陷入局部最优，提高搜索路径质量；引入信息素衰减系数惩罚经过拥堵区域的路径，并结合Dijkstra算法得到的次优路径，改进信息素的更新方式；通过最短路径优化操作，减少最短路径的无效节点与多余转折点，提高路径平滑度。仿真实验结果的对比分析表明，改进后的蚁群算法在有无拥堵情况下都能快速高效地规划出更平滑的最优疏散路径。

关键词：拥堵环境,疏散路径规划,蚁群算法,最短路径优化