第 卷第 期
应 用 科 技
Vol
年 月 AppliedScienceandTechnology Dec
文章编号 X
电 网 节 点 编 号 优 化 的 一 种 改 进 蚁 群 算 法
丛望张敬南吴盼良
哈尔滨工程大学 自动化学院黑龙江 哈尔滨
摘要蚁群算法是近几年优化领域中新出现的一种启发式仿生类并行智能进化系统 目前已经在众多组合
优化领域中得到广泛应用不同于传统的节点编号优化方法采用最大最小蚁群系统改进的蚁群算法能快速地
找到多个全局最优解并且不易陷入局部最优解将多种蚁群算法的改进融合在一起取长补短得到了较满意
的效果根据节点编号本身的特点通过引入初始节点选择开关算子 同时在迭代过程中不断淘汰劣势蚂蚁使
蚂蚁能更快地找到最优解
关键词蚁群算法电力网络节点编号优化最大最小蚁群系统
中图分类号TM 文献标识码A
An improved ant colony algorithm in electric network node
numbering optimization
CONG Wang ZHANG Jingnan WU Panliang
College of Automation Harbin Engineering University Harbin China
Abstr act Ant colony algorithm is a novel category of bionic metaheuristic system and has wide application in va
rious combined optimization fieldsDifferent from traditional methods of node numbering optimization the most
global optimal solutions can be found by improved ant colony algorithms based on maxmin ant system and without
dropping in local optimal solutionsBesides satisfactory result will be obtained if some ant algorithms are used to
benefit each otherAccording to traits of node numbering a switch operator to choose initial nodes is introduced
and the ants in weaker traces are knocked out in every iterative process which make the optimal solutions fount out
by ants more quickly
Keywordsant colony algorithm electric power network node numbering optimization maxmin ant colony system
收稿日期
作者简介丛望 男教授 主要研究方向电力系统及其自动化E mailcwcyeneteasecom
在求解电力系统的网络方程时为了充分利用导
纳矩阵的稀疏特性应保证在消去或三角分解过程中
增加尽可能少的非零元素即注入元素
而注入元
素的多少与消去的顺序有关因此选择合适的消去顺
序对节点进行编号便成了优化稀疏法的首要问
题
文中在文献 的基础上从算法到编程实现
均做了进一步改善实验表明改进后的算法程序在
减少计算量提高收敛速度上取得了较好的效果
蚁群算法及改进
基本的蚁群算法
基本的蚁群系统ant system 引入了信息素和
可见度算子
算法的计算模型如下
蚂蚁通过转移概率选择下一个路径
P
k
ij
ik
t
ik
kA
ik
t
ik
j A
其他
式中向量 A 表示蚂蚁可供选择的路径集合
ij
即
状态 i 到 j 的信息素
ij
是可见度参数 和 分别用
来调整信息素和可见度的影响程度
信息素的更新规则
ij
t n
ij
t
ij
式中
ij
m
k
k
ij