TA的每日心情 | 奋斗 2021-5-1 20:26 |
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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
0 ?8 t: W/ B0 W J* O - %
; T) Z2 m- I/ m9 z, d5 H% h - % % % % % % % % % % % * V( @; w; j: v$ e
- 4 O; n1 a4 \- R9 Q) {0 i
- %initialize the parameters of ant colony algorithms
! }8 Q- l3 T; M: a/ [. b - load data.txt; * R8 @ r4 D8 ~3 S\" D8 [4 c* P; z
- d=data(:,2:3);
0 v1 N. ~& o: N$ H! E6 i - g=data(:,4);
; ~8 U7 S/ ]\" T$ D - m=31; % 蚂蚁数
0 J# j+ K4 S' g: }! t - alpha=1; ; c& G# ]+ L/ [9 ]\" r
- belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 ) [2 c f- h% H' l5 \
- lmda=0;
( j8 h+ `) x, g9 X; Y - rou=0.9; %衰减系数
3 n$ ~ h' {5 _+ t - q0=0.95;
2 Q# T! {8 Q' j- n9 J3 ] - % 概率
# \9 D0 u0 y+ c3 {% U - tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 0 m3 W9 Y8 ^4 _5 Y5 x
- Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素 & }, P8 I4 b& V- T\" P
- defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value ; A G+ T D5 d1 L+ V4 x0 H
- QV=100; % 车辆容量 ! b& N: k+ x& l# c
- vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数 : D% T7 I& U5 E) J3 C, a) [* h% G' v
- V=40; ; [& p7 k; y, q4 {/ p% {' l1 t
- % 计算两点的距离 8 C! [1 H8 r4 z) f* X
- for i=1:32;
! b; W- b1 {2 n5 o- y# x - for j=1:32;
4 P9 S' o! i. Q\" r! }0 Q. } - dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
. c; p/ d& J5 r1 e7 ?4 ~8 v1 n - end; / e y, s% D/ J+ p0 X
- end;
S- f' L6 L, n& |! H1 \6 h - %给tao miu赋初值
2 a- o, q, v/ ]! r9 ?5 q - for i=1:32;
+ W- p) a3 v3 `& P - for j=1:32;
5 ]( `9 ^0 f9 A9 E3 } - if i~=j; - e& S5 v6 i0 k$ A/ J) y/ T! ?
- %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
* H0 |: T8 \* @' o - tao(i,j)=defined_phrm; ' k7 [2 @, v/ ]0 |
- miu(i,j)=1/dist(i,j);
6 `1 [# k: w# N( j5 q% e; M# H0 N - end;
+ Y Y6 U7 o* m; a* [3 J: m - end;
, h( D9 V7 }8 A4 B9 P - end;
1 v2 \& ]; b5 F: G\" M$ @& Q9 X -
% z5 P* S0 N) o0 j - for k=1:32;
5 C! [. c8 f) x7 P\" W0 J! g6 ^ - for k=1:32; / F. N( i# M\" Q z) `* C
- deltao(i,j)=0; 4 F5 c% n8 t( M+ ^' N\" B
- end;
! |+ m6 v' X. P0 u) v: C3 f- N - end; ) K' \- {' b+ F9 [1 D8 E( n
- best_cost=10000;
' ]6 X# b. Y+ Q- N - for n_gen=1:50; ) [\" s1 F2 {! Q! i
- print_head(n_gen);
7 u$ X8 y+ e* z% O - for i=1:m;
% u6 g) N8 _ l2 r. r - %best_solution=[];
! U |8 I+ g. M- B# G - print_head2(i); , U5 _: L, Q2 m' C# J, }\" h
- sumload=0;
+ {3 q) ]9 X- e4 e! e - cur_pos(i)=1; ! I1 j* @( a _; q
- rn=randperm(32);
9 `# H9 O/ e2 q* y- P* _/ f+ |2 Y - n=1;
9 G1 G5 x9 w: s! b% H& p* M+ V - nn=1; n\" X3 b6 I5 [\" j% E: _9 J
- part_sol(nn)=1;
/ Q7 T1 ?6 V# c\" f5 p$ E' | - %cost(n_gen,i)=0.0;
( [ A3 {) j) |) ~ - n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量 1 z+ o# T4 ?& L2 m
- M_vehicle=500; 5 A* Z5 N/ |; T: I) `9 F
- t=0; %最佳路径数组的元素数为0
4 B, T- d# D. _8 Y; ~2 k4 Z$ n -
, d4 x2 g) O+ G0 D$ {) a - while sumload<=QV; # Z1 R+ W) d& F
- ( K; A, R( I( G5 P7 i
- for k=1:length(rn); ' x' r, j/ C1 j7 J9 r: R
- if sumload+g(rn(k))<=QV; ; _6 m/ _7 N' S! Y- t8 M8 g+ m
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV; ) u\" P5 C) X% _9 R4 s
- A(n)=rn(k); 0 j0 B: y& U+ X
- n=n+1; ; y3 C/ a, k5 R
- end; / Z4 K2 r2 p* Q; t
- end;
. D: i1 ~$ ?; [3 d0 T - fid=fopen('out_customer.txt','a+'); . X, t/ N( ^* D( W; ?
- fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i)); ' f7 o* l% l7 a5 D& j; A
- fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
( o. v1 i' \& M7 x/ a( V/ t - fprintf(fid,'\t%i\n',A); , O# `* Y, V5 @4 {* j6 [% w8 F
- fprintf(fid,'------------------------------\n'); 9 _0 y2 H* D0 U4 w$ F* }% t
- fclose(fid);
3 B, _/ { t9 B, l - p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); 3 n9 [* o# |% [\" Z
- maxp=1e-8; 1 f, j6 q8 m+ R4 v8 H8 Y: @
- na=length(A);
6 D/ a( \\" k, ^3 j: g6 K( D - for j=1:na;
9 u+ f- K g/ E5 s; o7 F$ E. E - if p(j)>maxp
. z8 F8 o6 h! A! V% d! H - maxp=p(j);
1 ~; G( _5 b4 H- B; s3 T$ g - index_max=j; 2 ~\" i\" k! u. s$ i+ K3 S
- end;
& w- ?6 K( T5 A - end;
& u9 l$ ~: \3 T/ _4 l4 v3 y' \% H -
9 i; i: Y! j1 X - old_pos=cur_pos(i);
) o8 w4 A% z, W1 }( u5 i - if rand(1)<q0 % ]& q8 E5 ?\" c( Y# ]5 J/ S! k0 b/ w/ S
- cur_pos(i)=A(index_max); : G' g# ?3 u2 F8 z6 r
- else
) I' ?4 k+ H Q7 n7 G2 b - krnd=randperm(na); 5 r4 c7 \, _7 ]; [# j' l! q
- cur_pos(i)=A(krnd(1)); 9 K# q: R, l8 ?& M
- bbb=[old_pos cur_pos(i)];
! U9 x& d! U- D9 f$ y - ccc=[1 1]; / B% J. `\" R5 |( Y7 x- P
- if bbb==ccc;
: ~9 n! b C8 r - cur_pos(i)=A(krnd(2));
! c( K6 ]; `3 p: y& ?0 o: z - end;
3 m. g+ [2 b A2 M; ~ h - end;
/ q\" l7 R/ z$ }! S+ f4 v\" W -
8 m( I% e6 }& S- ? - 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
* T\" F- s Y, `: _( C* D. j9 I! K - - W3 W+ k- F. S7 L
- sumload=sumload+g(cur_pos(i)); , b, Q7 r! D0 e- t
-
& N; J; }( K1 Y U, `3 x - nn=nn+1; 6 g4 T* u2 y5 q3 v\" l; C( Y! A
- part_sol(nn)=cur_pos(i);
5 N* o, W# R# L4 b2 D8 X5 | - temp_load=sumload; 6 G) f( O c6 Z F* O: u4 X
- + u2 i5 {/ ^) g# w7 S
- if cur_pos(i)~=1; 2 t\" x. n# s/ K$ v
- rn=setdiff(rn,cur_pos(i));
\" `$ v+ u: A3 u8 i' R - n=1; . w t& _! x/ r# R1 m/ v* g
- A=[]; : S3 r& v2 h$ T$ S! U# u+ r
- end; % U; A7 ^- U D l# t. x D
-
, g, u% O8 q1 w7 i - 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
+ a% K; @ \8 m% f( g - if setdiff(part_sol,1)~=[];
( O P6 g( v* ~+ \3 V - 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 4 j( @1 K. h( {' `
- fid=fopen('out_solution.txt','a+');
( }$ C2 }# O! R6 L% V7 u- R. z+ f0 O - fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:'); 6 Q7 N5 D( N8 `/ H. T
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
2 H/ x; b. F5 T/ q - fprintf(fid,'\n'); 8 f0 I- K9 Y& ]& w* k8 D
- fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); : U6 o( l( Y# l- y. k1 _$ z% o) d
- fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
7 v7 \# a0 I& c - fprintf(fid,'------------------------------\n');
: A7 a& X( j) T, @\" h - fclose(fid); ( w1 K; b. e\" \+ r/ U8 @
- ( ~5 ^7 |2 L, C7 C
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化
* o, U5 ]! m& B& m3 q% S - final_sol=exchange(part_sol);
! U; X$ R* A( R2 B$ a - 2 q1 c\" q; R7 j5 Z8 y! z/ E3 M, [
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
& K' x9 W0 \% L6 s& I$ d7 i - temp(t+nt)=final_sol(nt);
5 K2 Q! V a! W5 y7 ^ - end; . a. S: H. ?* P' w& [
- t=t+length(final_sol)-1; : s: T$ y\" k# X8 d3 Q
-
/ ?* o1 n1 o: G2 D7 Q k - sumload=0; 1 F5 L. z& `$ s4 s! R- d6 j$ U2 \
- final_sol=setdiff(final_sol,1); + ^# K2 W( q: k7 X: k9 P
- rn=setdiff(rn,final_sol); 9 Y9 v+ m6 _. ]$ g, h2 U9 ?* [' [
- part_sol=[]; 5 Z# h- e, Y+ o5 Y. F4 l
- final_sol=[];
$ M+ A7 U' s# w4 X3 I$ l - nn=1;
% Y\" Q9 y3 M1 @( L* y' l - part_sol(nn)=cur_pos(i);
% Y5 r$ @( q' t - A=[]; 4 ^3 Z2 l8 r- m1 q
- n=1;
/ h+ u! L- M+ @, s - 2 h\" H% |3 i4 l( G\" B- T: d# A( l
- end; ( N9 P- L0 g7 y' y, d
- end; . @! I+ X- t' O( |\" t# S
-
7 P4 |5 N7 Y2 y W. B5 w - if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 / U4 J; H( K. \5 h% W0 @: f
- n_sol=n_sol+1; / i2 }' M5 e\" B) S6 e
- nl=length(part_sol); + `8 A' Y3 z1 F
- part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 6 b2 b6 d9 r7 l\" V2 C- ]
- * u) p! I1 I( ?& t: Q! e# t0 h
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化
) t( J7 }8 }5 [/ k - final_sol=exchange(part_sol);
: t; \! t9 n0 J) F -
' P) w9 J i6 p) j* P - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
2 n }' F0 S- e% `\" \ - temp(t+nt)=final_sol(nt);
e. _1 U3 } q; t - end;
8 W$ \4 l- a* j; n: ] - 2 i2 E$ |# M* z; U
- 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
) _& J3 `3 _4 y! j) e% e4 x; O -
9 \1 \7 i0 n( {/ s! J - for ki=1:length(temp)-1;
: T0 r0 ?5 ^! a, n x6 l7 o* X - deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); \" m0 w( o) L# w5 Q\" u7 G
- end; 8 q' ]* [; n% |+ U1 x5 ^0 e
-
3 H# d# S5 A8 E( J - if cost(n_gen,i)<best_cost; % C* ]* g4 k5 k$ X
- best_cost=cost(n_gen,i);
c* ~8 j. C4 f/ f - old_cost=best_cost; ) [2 l% k1 W5 [, n
- best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数
3 E: g8 z) a/ z9 {\" @! D: P$ y3 x) M - best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁
- N) {3 G& k* O( G5 p& |1 l - best_solution=temp; / j+ U: k' X( f7 K; `& L
- end;
# r9 p5 c; I7 _+ n# m& W - 7 L9 k* z7 m- o9 j! t1 P\" `
- 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
, q2 r' q, x4 S( D# T$ p1 a4 o - for ii=1:32; : d; a2 m3 Z) T2 d _/ N
- for jj=1:32; 3 w, L4 g2 b' }5 i- a1 L) r/ I
- tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
' [2 `9 a4 H1 g0 a- Y - end;
7 j\" T& K& V+ { - end;
. V' o( p: I- p\" e -
9 r( d& u0 |4 h. G1 x - for kk=1:length(best_solution)-1; % L& T# u! H; }\" q\" l; D
- tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1));
' Z& T) z9 G2 s. S& @9 t# g& W - end; % [+ V# G. V- k. ]6 w- K( d
- end;
8 q6 E: W& E1 b1 q' w -
, g, U; ~) B+ K2 L - fid=fopen('out_solution.txt','a+'); 4 _( x: I X. h% N/ _
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); 0 ]9 @3 H1 l8 H% f U. n\" Z
- fprintf(fid,'%i ',part_sol); + N2 t2 J% w8 v$ L4 V6 l
- fprintf(fid,'\n'); * L: Y8 c! e: h! z\" L1 o3 t7 r
- fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load); / W6 c D+ O2 m$ y1 L- A0 N\" o
- fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i));
; [; v! z+ C\" N# J! } Y - fprintf(fid,'------------------------------\n');
. D1 S\" c2 l: K' B - fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
9 \; ^% r\" l$ \ - fprintf(fid,'%i-',temp);
7 S5 W& Z: r\" \5 ?0 V - fprintf(fid,'\n');
: I i0 O5 {: l6 m5 `! Z - fclose(fid);
$ z\" f0 e+ _. W* m- q\" v$ ]* E - temp=[]; / j _6 Q9 Y& _& y3 O
- break; / R1 J3 k9 F' U% ^2 \% z8 S
- end;
8 t6 I9 S% C2 {3 m5 } n) U - end;
+ h6 g7 }& U# x -
4 p. G: O/ w3 B- F# { - end;
* |( W2 _% Y7 g9 f2 o3 c: @ - end;
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