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发表于 2014-8-6 10:39
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仿真工具还真没有,我觉得需要看看具体用在哪些方向,可以具体找代码!下面是一个TSP问题的代码- % the procedure of ant colony algorithm for VRP % [) Q7 j# b4 r3 j
- % - L6 u; `# k1 w9 G% \
- % % % % % % % % % % % 1 e4 N. `2 V1 g+ {% E p
-
5 C& ^6 [: f3 v, V( x - %initialize the parameters of ant colony algorithms 4 Y6 q. M4 j7 o8 ?9 P
- load data.txt;
# @: k# T& Q& m9 w, b - d=data(:,2:3);
& k* x! H' ^$ A/ C( V - g=data(:,4);
* Q* H4 ?* N1 G) L - m=31; % 蚂蚁数 ( _ Z4 p/ F: t4 c
- alpha=1;
4 z8 g% B( \+ I\" c$ `% m9 h6 ], y9 u - belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 0 a. P( F' h: q0 \\" ~: `/ q
- lmda=0; 8 b8 y2 G% k+ |4 C( Y# ^
- rou=0.9; %衰减系数 , p$ T9 T/ h& g0 M! Y+ ]/ O\" p
- q0=0.95; - }! t. m0 s+ l7 n2 V- q% D
- % 概率
6 `# G; w/ [; I3 n - tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 & `$ N7 o# j' x4 n\" p5 r6 ~: F
- Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素 3 A! h9 y$ M s7 N/ Q4 H
- defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value # _6 ~5 G( n* E5 O4 y: V
- QV=100; % 车辆容量 7 \8 Z6 Z$ H5 L$ A0 {% O5 K
- vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数
0 q0 |5 f8 L9 ^! L - V=40;
, `2 C1 g4 N( y/ B) l. u - % 计算两点的距离 4 c e) }* C& ]% ~+ z; q1 p* B( v
- for i=1:32; ! j7 @; N& a# X! z+ W- i
- for j=1:32; ; K2 X+ X& I& u8 W; Q9 i+ T
- dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
4 E/ {4 a9 c l7 L. }4 K/ R - end; 8 m7 Y$ N+ l* c4 H8 `\" Y, o
- end;
. R3 Z [\" E\" p' @3 d1 F - %给tao miu赋初值
: h* t& N3 W2 v. j - for i=1:32; 9 g$ j+ K& Z\" J+ {6 q
- for j=1:32; 6 s) Z6 _& H- |* \: P6 O0 f+ J4 s
- if i~=j; 1 w3 T\" D6 a* P9 W3 k. O
- %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
% c0 l; s. d* I) ? - tao(i,j)=defined_phrm; - n; ]3 P5 @7 I# c\" i
- miu(i,j)=1/dist(i,j); 8 j m0 X* g# Y: @- N\" E& `
- end; ) |5 A. M8 S( j9 h2 U3 a\" X\" E1 V! E
- end;
1 H# V3 F3 r) |2 e - end; 9 M- a; {) _, e7 `; O2 h5 w' o5 w. J
- 4 w t; [\" E9 m4 M! E- Z* i\" P1 Y
- for k=1:32; ) ^6 `8 ]% i0 A& w\" [4 p
- for k=1:32;
0 P) E- L2 Y. N$ ]* l - deltao(i,j)=0; \; N+ o* e4 b4 ?/ h1 g
- end;
' t0 E+ A$ E! r% x d/ X - end;
% p\" z* p& F! a - best_cost=10000;
+ f; P& \- R, ^6 @* ^- j E - for n_gen=1:50; \" ]9 k8 N+ a4 P( n. h1 |
- print_head(n_gen); / e- S2 E0 L4 }& [! w- f, p! U6 R% f
- for i=1:m; 3 X: f& F& Z7 G4 d# K
- %best_solution=[]; ' q# k2 I2 v, ?0 e, M0 p- C
- print_head2(i);
+ m0 B7 s/ o5 L+ V: m4 F8 V- }' ^ - sumload=0; # @& _/ F) |* L) v4 q2 _$ U. @
- cur_pos(i)=1; 5 I. Y0 m l7 H1 k$ Y
- rn=randperm(32); : B# U' d7 }! d* h+ r
- n=1;
H8 f M6 \, o, ?+ M' \8 U - nn=1;
4 I, h/ v/ I) _+ ?* k+ I/ U9 ` - part_sol(nn)=1;
& v( f5 g( R; S; k$ A( w2 m - %cost(n_gen,i)=0.0; & h9 F' O9 ?' W$ i- X& `: N
- n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量 ) U- E2 p8 U, f; T\" c
- M_vehicle=500;
g' ]) z; Y* U# i: S M - t=0; %最佳路径数组的元素数为0
/ |1 b! t8 Q# ] -
|\" z! H1 y) W1 t! u - while sumload<=QV;
\" c1 M9 ]+ S0 j$ x' w -
( B/ a6 `9 g( {/ t( G, M - for k=1:length(rn);
# O( S: W8 i4 @ - if sumload+g(rn(k))<=QV; ) z$ ]1 d+ n# T
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;
& ]# r4 M\" x/ X - A(n)=rn(k);
! ~\" ~& B- ]1 v* s( A1 J) T - n=n+1;
7 Y1 c' ?( U' U - end; & z& C, Y\" B, @% M9 s$ S6 G- {
- end;
% r7 l0 G1 p; k. {- a# M' w - fid=fopen('out_customer.txt','a+');
$ G3 R3 c4 p( x2 R' i7 }( i7 Y - fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i));
3 z; a1 i9 T* P* y$ `: E/ }9 N; m - fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:') ; N6 `5 r: B8 F- i/ W* N
- fprintf(fid,'\t%i\n',A);
% D0 Q$ K9 c& e; M8 M - fprintf(fid,'------------------------------\n');
7 |3 x9 ?7 k4 G: A) I - fclose(fid); ; w- w- W% m# {6 O) L; B; A5 y\" ~, {
- p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); / \/ r3 c8 m! @+ b6 V5 o- r
- maxp=1e-8;
4 m) p! P# t) W2 Q( z5 J - na=length(A); 7 i\" ^: K2 J4 \ A
- for j=1:na;
; O7 N* Q7 }) T) y; f5 p7 p - if p(j)>maxp
$ z$ k; X. a( M- A! F - maxp=p(j);
5 g/ F$ A, ^+ ` - index_max=j;
4 _% m. P* A7 |4 j# B - end;
\" [3 {8 S# q: K. I - end;
- } \/ t+ N8 c! L( W5 u& H, I/ t -
; `- o3 \ A5 [1 Y6 i - old_pos=cur_pos(i);
: T7 D3 T) c/ x) J( I - if rand(1)<q0 5 Z/ i1 d% L* Y. R( f/ `3 |, T
- cur_pos(i)=A(index_max);
* c' N$ o; I( x - else 5 V1 f1 I8 |5 }\" N' S; ~# \
- krnd=randperm(na); : \# i1 `- ^% L4 a* S9 a3 M0 a8 t
- cur_pos(i)=A(krnd(1)); ! z9 c- e( _, [4 r8 p
- bbb=[old_pos cur_pos(i)];
5 h, Q9 ^; T. h( o% t - ccc=[1 1]; 3 |2 o8 [0 t+ i- ?) t\" g8 Z: Q
- if bbb==ccc; , v, l9 }\" U C\" V: I, |
- cur_pos(i)=A(krnd(2));
/ _# |$ r0 A, d - end; ; N0 H! ?$ ]2 ^8 f$ R1 s
- end; 5 [# S/ B! C1 w0 v! `, ^( V3 u: j
-
0 C, Z H3 x- r% r( T! E - tao(old_pos,cur_pos(i))=taolocalupdate(tao(old_pos,cur_pos(i)),rou,tao0);%对所经弧进行局部更新 ' }+ l% V2 z% k9 m& t
-
* R% r) \8 a* Q8 K - sumload=sumload+g(cur_pos(i)); ; J# Q9 g( X6 Z: E3 C* N
-
t; ^6 y& T' b4 w% P) k6 {0 g - nn=nn+1; * J, M( e6 r* k
- part_sol(nn)=cur_pos(i); % N1 y7 M; n% t( I9 C! u
- temp_load=sumload; 0 a, B3 v- j V# L
- / {6 t9 D9 E# l; J: q' T) B
- if cur_pos(i)~=1; \" a, H. k2 k' e8 X: w( x
- rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); 0 y: b2 F+ |, a
- n=1;
$ e6 r' y6 J( n1 L - A=[];
! ?* d _' E% v% ^& p5 Y( J; N' Z+ v - end; 8 i\" I* r2 I, o& b1 b
- 9 K# N& b1 ]5 T5 T( U0 D% S\" h
- if cur_pos(i)==1; % 如果当前点为车场,将当前路径中的已访问用户去掉后,开始产生新路径
% j! G5 u' `, A. }4 G( H2 W. ]/ r - if setdiff(part_sol,1)~=[]; 3 h1 _4 n' A2 {# X\" x' ^
- n_sol=n_sol+1; % 表示产生的路径数,n_sol=1,2,3,..5,6...,超过5条对其费用加上车辆的派遣费用
' y\" ?( a$ G3 j7 s, V5 L+ S - fid=fopen('out_solution.txt','a+'); $ w) L, B6 n7 t% s) d1 K* z8 Z; m- T
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
- Y8 }\" U8 x5 e6 _* }6 {+ n\" \9 J - fprintf(fid,'%i ',part_sol); 0 q ^% V% y+ v
- fprintf(fid,'\n'); * M1 z; T, e5 I, T- B4 v ?
- fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:');
( u3 M, q Z$ ?% W - fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
; n z- A2 M2 U7 @$ }# H - fprintf(fid,'------------------------------\n'); $ I* z% A- p }. _* M
- fclose(fid);
0 Q4 j6 ~5 }$ ]; ^% | v) |6 O -
5 L' M4 g$ X2 C5 D8 _1 w\" P - % 对所得路径进行路径内3-opt优化 ; _6 j! u6 W3 b U& k/ ^& p
- final_sol=exchange(part_sol);
2 A+ l9 `- Z9 Y7 \9 x - @- E8 S. \; B0 j3 ^ T) u
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 \" N0 T8 I- ~9 r7 a- i
- temp(t+nt)=final_sol(nt);
, l6 ]4 J+ F& s a - end;
& M1 f3 u6 K8 ?) K4 p5 G - t=t+length(final_sol)-1;
, w4 B- W) |$ c9 e# i) d$ N/ m - : c/ J7 F# W. F
- sumload=0;
% @5 Q; ?) d( W& H Z - final_sol=setdiff(final_sol,1); 1 a3 ]4 t/ D' p0 Q5 e4 N
- rn=setdiff(rn,final_sol);
, y% {4 r. U% H5 Y: c - part_sol=[];
! [\" f4 ]' F) z1 m4 K+ p( b\" R5 V1 R - final_sol=[]; - e, t2 \, h8 ` e. h
- nn=1; 7 d6 Y* b, G& ^* {
- part_sol(nn)=cur_pos(i);
1 z; n ~\" L4 J6 u2 W/ V - A=[]; 4 v1 N' E& |$ H, b+ t/ V\" X8 Y
- n=1; ) Y\" D- @9 L- f, z8 N, C
-
( Q7 _6 c, i* A, s* O. \- K1 E2 R - end;
6 `8 e$ i& `5 c( q$ _( w$ f0 Y( L - end;
; W% C; I7 T& O1 _4 S - % {; I6 i/ n3 W7 h A! l% z
- if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径
; i( e/ e8 K( j) f: l5 Y! e - n_sol=n_sol+1;
K8 ` i9 V* v' y4 R - nl=length(part_sol);
; R) z1 h2 v+ Q. a1 j\" ? - part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1
& {+ K$ I( j S/ v* |4 c' w- ?. K - V% \6 _8 j' n: H, t9 b
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化 ( e\" u m( a. A9 R\" r/ h
- final_sol=exchange(part_sol); 5 ]9 i$ L1 Q3 ]. `# [1 O W+ |/ a
-
* z% J, O, v; d. k# x - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 % a8 o' H G2 s' E5 H\" r7 _3 h+ g
- temp(t+nt)=final_sol(nt);
( _\" {: r7 _- N- }& [) `3 Z% v - end; ! Z7 H. ~2 b5 V' D
- 0 F# g f! G0 F) z$ F2 g4 r9 w: }3 M. X9 L
- cost(n_gen,i)=cost_sol(temp,dist)+M_vehicle*(n_sol-vehicle_best); %计算由蚂蚁i产生的路径总长度 # F i. L2 O% l8 { p\" B
- / T: k/ v+ p; @\" M8 |
- for ki=1:length(temp)-1; - c% B+ K+ G& Q+ A& M\" g
- deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); ]: _' a6 X2 s* X& N) o3 }+ }
- end; 1 {2 {- R1 [( r+ a
-
0 B$ ?, W! p, h5 [; b\" K4 g: J! G, k - if cost(n_gen,i)<best_cost;
, _) K! H% a) p+ {2 `2 S7 b' N) r - best_cost=cost(n_gen,i); 7 k7 _4 d- }. P% r/ O
- old_cost=best_cost; - L n3 ?/ P' @
- best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数 ( \1 ^# b, U$ e4 m9 d3 J% Y
- best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 ) d. i9 ]9 d6 k
- best_solution=temp;
1 ^/ O3 G* u# n3 [- W/ c - end;
2 B6 x# f$ d: ^* p/ Q3 s\" B8 k1 t - % B) u/ F6 O! t: q% n
- if i==m; %如果所有蚂蚁均完成一次循环,,则用最佳费用所对应的路径对弧进行整体更新
& I$ p7 ~: Z+ n\" U. ^2 H' r% y - for ii=1:32; , ?: o# z. y. U
- for jj=1:32;
1 i3 a8 k7 N. {7 r5 |. r\" t/ Z - tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
\" E( m0 @ F6 g: A. W4 e7 v - end; , x; f: B g4 ?\" f D2 e6 G
- end; ( g0 A8 B. S+ B0 I; B H7 D3 n) j
-
1 N. o* ?! A9 l8 I! p$ f- T# S' U - for kk=1:length(best_solution)-1;
1 j& S; P0 v; a- W1 a5 H; S - tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1)); , o* Y& F b2 `0 n. J6 v
- end;
* ]) l1 o/ X7 F0 w( T x# Z- e - end; 9 g8 y% p3 [5 W9 @6 ^
-
( h0 I0 t; C( Q, G+ I; U+ t* E\" ? - fid=fopen('out_solution.txt','a+');
% p2 [4 \; D8 Q% r' h& \0 V) n - fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); ]* @. X* t1 v! q, S, I6 I
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
1 F4 C9 o n7 U& Y - fprintf(fid,'\n');
6 `* g' G. | b$ n - fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load); ' r j4 R$ L! y
- fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); ; d4 t1 D, U\" o7 @+ F! ]3 m$ r! S
- fprintf(fid,'------------------------------\n');
( O. ~5 d8 T4 A0 [, N - fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
# c6 M5 G2 i q7 ?; x9 K - fprintf(fid,'%i-',temp);
0 G( T' ~7 h/ q, R& Y - fprintf(fid,'\n');
\" R; f+ R\" {& T* ^ - fclose(fid);
- l% c3 f$ `; e\" F: J\" c) @( ]- e - temp=[]; . ~0 I! j: N( I- ?( O3 z. Q
- break;
$ {; i& B+ I/ E3 {: o3 F - end;
- H: t. J' A0 m G7 z3 t. R; }0 o - end; ! t. k; [4 p I- ]% s3 Y
- d& `8 {4 r8 p/ n
- end;
. c: y# a9 W4 l* N - end;
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