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2#
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
8 z* [, \& O5 U - % , a. L% |( x C& @/ f
- % % % % % % % % % % %
- m0 a# b) L8 W/ I2 g -
- |/ Z' y/ n4 ~% G. B - %initialize the parameters of ant colony algorithms
- B6 ~8 u: N# l& O1 I' o - load data.txt;
W' _ J+ i6 i+ I\" e - d=data(:,2:3);
. d% @/ {9 {/ T1 R - g=data(:,4); 4 ?# [' |) X) k3 I
- m=31; % 蚂蚁数
/ s: D4 l8 p\" a, X0 }9 x - alpha=1; \" o7 @/ B! `3 }$ D9 N8 k. J; z
- belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数
* W7 }' p! c) I v+ B - lmda=0;
6 W/ y% w* e; m2 p - rou=0.9; %衰减系数
% ]- C: f4 n7 Z' s\" k - q0=0.95;
e0 U+ s1 M6 [# V - % 概率
; ^/ s3 X5 r% E% M, e \3 J - tao0=1/(31*841.04);%初始信息素
3 y' E' N* w& b\" k( \' S& M/ M0 F - Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素 ! U% I8 u- s\" u0 n
- defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value
0 w. C0 i. n2 F* K' y; f! D - QV=100; % 车辆容量
) Z) I9 W* y. M$ o: `4 E% u - vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数 ! a* V8 I5 @. T* K8 |* }% r
- V=40; / t9 O. Y; ~$ f% l3 \: p$ l
- % 计算两点的距离
0 x\" y$ r8 R! x; ?: s, J - for i=1:32; & E\" E# T( Y5 L6 s& _
- for j=1:32; , S7 H; Z3 ]- Y5 I2 V
- dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
$ U) t; Z/ S/ q+ e1 }: W( F - end; ! e5 f7 T8 z0 h
- end;
2 d3 x2 H7 u9 A% ]/ u! F - %给tao miu赋初值
) {- P- @3 s7 K; c; w) G - for i=1:32;
+ Z* s) {6 q, u\" f - for j=1:32; + I! \8 y\" S% A5 L, @' l% [: {
- if i~=j; ' o0 Z) x0 w' [; H, ]# [8 F
- %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j); 1 C0 ^( [# \' j* F
- tao(i,j)=defined_phrm;
$ R\" I* l1 q7 Y- P% M$ L - miu(i,j)=1/dist(i,j); 1 i5 z ^5 _9 F. x* _6 G. c% K
- end;
1 N( L5 a% N: W$ G1 [ - end;
* a0 \1 ^; l% W3 n2 H# } - end; $ U/ }\" w. B% |0 J, O( O& k4 x
- ' r7 C4 I( s+ w1 e1 ?
- for k=1:32;
+ O6 Y( ^; B\" b+ q7 E* ?$ O ]# ]! [ - for k=1:32; * r% _ h' S7 A; l
- deltao(i,j)=0;
5 ?2 m- I3 W% p' Q: N5 R$ [: r - end; ( b% a; g& [2 n
- end;
8 I( j/ T; B\" J\" m - best_cost=10000; ' B# a& E# k) ~3 H
- for n_gen=1:50; $ n+ s4 O7 m0 O0 }, i: N4 F1 ?
- print_head(n_gen); + o+ O4 C3 n b# h) u0 A
- for i=1:m;
- \- P2 M9 ^4 F. |# u: E W - %best_solution=[]; 7 d# b2 X3 B o: W
- print_head2(i); ( j! N0 H4 B4 A7 X
- sumload=0; B' {\" O4 F8 q/ d' p$ f
- cur_pos(i)=1;
7 ^$ s, ~) u; W( N; q }, [\" H( t - rn=randperm(32); 2 H+ c( q [8 k7 k0 n; s
- n=1; $ s) J& y# n; `2 ^7 |/ d
- nn=1;
3 r+ ?1 m7 N% T6 o8 M9 l7 J\" P - part_sol(nn)=1;
$ }' _% _+ T! J. O0 v7 r - %cost(n_gen,i)=0.0;
! m9 n$ w0 l. X+ Y7 i, G - n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量 3 @ X) w }' x/ s7 d9 c
- M_vehicle=500; 4 @% b T5 t8 ^7 L# ]& h9 D6 P
- t=0; %最佳路径数组的元素数为0 / j9 o, ?\" y: ]7 p' c% L
-
5 y7 l; G/ g3 c) P- ~1 P( Y - while sumload<=QV; . u) e. J\" q( H$ W& w
- % I, z5 `) N- C0 Y( ~) Y3 @
- for k=1:length(rn);
- J6 g7 q! Q2 } - if sumload+g(rn(k))<=QV; & w1 B- @* R7 b# y, X7 U
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV; ( R* F& s* t& c( r. _
- A(n)=rn(k); 4 b3 |7 F4 f& g# }, ]& x
- n=n+1;
/ _$ U8 t( F; x( q - end;
! w, H7 x2 L* k5 L4 j& i, D; E7 a - end;
/ u! u0 u4 \3 M/ p+ x' e# N - fid=fopen('out_customer.txt','a+');
7 S9 c9 v2 ?+ ~% Z - fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i)); + v/ m4 \# Z# N# K
- fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
5 S* C* [/ h+ R. M- u\" A - fprintf(fid,'\t%i\n',A);
9 f6 n* K$ H4 ~8 K - fprintf(fid,'------------------------------\n');
( C2 C8 v. C( _ Z: _8 J' s( b - fclose(fid); ! V! ~5 _1 v( i L+ z! P
- p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i);
) A' x! x. M8 n\" w; G$ [ - maxp=1e-8;
9 H, b- K# y/ Y$ z) p% Y5 s9 [ - na=length(A);
) V r4 [6 E# E\" B - for j=1:na; 2 N% C+ B: Y$ \5 V
- if p(j)>maxp
8 y! p( N r9 A; Z2 } - maxp=p(j);
' N0 J5 \+ o5 d' i8 k - index_max=j;
% n; K- k4 p. M! R; L6 Z0 j/ j0 x$ J# P - end; 9 p7 e7 l0 t! o2 Y* T7 q$ Z; W+ L
- end;
3 J( X4 Y' z3 @6 X8 a# m - 9 n p/ g* v' y y9 ]
- old_pos=cur_pos(i);
5 | G$ Q: N) }8 ]/ Z- r6 Y - if rand(1)<q0
) K9 v) h: [0 ~ U - cur_pos(i)=A(index_max); 8 m6 Z! j% g$ t+ _) d
- else
& O. |( w0 E! `\" _4 P' W\" x9 F3 J - krnd=randperm(na); * [; v2 J9 z* ~( M( k, f$ W# ? K
- cur_pos(i)=A(krnd(1));
+ P7 ^! _0 p: D) B - bbb=[old_pos cur_pos(i)];
; T7 M {' r i0 S U - ccc=[1 1];
9 e$ G5 r0 L* ]3 l- Z - if bbb==ccc;
/ { @! {2 n( d. H - cur_pos(i)=A(krnd(2)); 4 ^ _: p/ d: i
- end; $ R# O) `* \& h* x. U6 f! K
- end;
6 s S/ s! \5 w0 V2 I3 H - : N0 o3 I0 v0 X4 I! i/ l' k
- 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 ! V4 I- c3 q# s. k, S
- 1 C0 v+ \* \# W2 O* c$ u% K' \
- sumload=sumload+g(cur_pos(i));
7 K* h3 P- l* U5 L7 G! Y - & \0 Z8 e7 ~2 O; X: @4 j1 \
- nn=nn+1; . m d2 ^. i6 b0 L) t4 }/ u# S
- part_sol(nn)=cur_pos(i);
! u) J' }. y% d. N' G9 I - temp_load=sumload; $ O% n; N6 Z, W6 R
-
( S8 V6 W2 _: `, Z - if cur_pos(i)~=1; 5 h- L* k1 L. \- T0 V
- rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); 8 u, d! I: ?( d6 a\" i) G2 l
- n=1;
5 x$ |2 Q& j7 R) L1 Q - A=[]; # r8 v9 ]2 I0 u
- end;
/ d: C: L3 A! U9 {# U6 x; G* N0 M! x -
9 r9 ?* _7 Y C% }( v2 n9 G9 ~+ g - 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 5 f- F( P! Z4 v( C D) g
- if setdiff(part_sol,1)~=[]; 1 u1 V9 q# V. C/ ?: }1 B# x) _2 l
- 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
8 U2 j6 g4 A\" u - fid=fopen('out_solution.txt','a+');
4 l% S4 v) l0 E' [ - fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:'); 6 g5 t: ]0 T! d9 {
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
7 o\" u5 Q! p- g0 F - fprintf(fid,'\n'); 2 W5 `7 ?4 }; Q. r7 N, J
- fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); * N4 m0 ^# q& f9 c, v\" o
- fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
# m! p3 I1 ^9 A/ w% {8 S - fprintf(fid,'------------------------------\n'); ! [; \) _5 I1 o) z, `\" l
- fclose(fid);
. g# f5 H; r) O\" f$ F: d3 M' x -
0 |, N0 N- X0 h6 e$ o - % 对所得路径进行路径内3-opt优化 \" }0 O- u1 \8 S& ]
- final_sol=exchange(part_sol);
. x7 o9 K4 ?# ~: _/ a# x - , u, D! I! u! \6 @
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 : z\" e* i/ _# C- P4 ^; R; L. _
- temp(t+nt)=final_sol(nt); 2 v# n0 f% @) L5 d! C, K
- end; 8 ^) k# Z8 Q$ d3 r a( c& G
- t=t+length(final_sol)-1;
\" V5 u$ O5 C7 _6 B7 c; [% E - 2 d; S1 n7 g& g; M* A5 e
- sumload=0; $ R+ u- Q* L1 g. F+ {\" Y, z
- final_sol=setdiff(final_sol,1); 8 z8 p6 z9 A) A3 t- s0 `' S
- rn=setdiff(rn,final_sol);
, H8 g; ]4 a. S5 T1 S( h, k1 f - part_sol=[]; 5 x' t\" x6 B: Z! j9 x
- final_sol=[]; 3 N6 u, ^$ M( T7 P5 ~) M
- nn=1;
3 T* \/ g5 b: q: N2 u - part_sol(nn)=cur_pos(i); ( I& l$ u; x0 x, c9 s9 u
- A=[];
! Q4 E& O8 w# | - n=1; 1 Z* P' k/ u/ B0 y
-
0 G0 F( i, S& Z - end;
$ n9 r6 f+ M$ m, h. H: B - end;
& |5 G% e) H1 R- I -
8 U5 a' k# [- `* E8 o: o( c - if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 . n, R& }4 s/ ]- ^: X c6 q
- n_sol=n_sol+1; % z% F& S1 g% g2 i
- nl=length(part_sol);
) N( i% t$ x& Y3 C: N - part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1
/ X/ d9 C1 F* n6 R# ^ -
7 i, w# Y6 f# Q4 z( t - % 对所得路径进行路径内3-opt优化 # w4 K$ O/ S( j7 Q6 \# k
- final_sol=exchange(part_sol);
. n# x5 l, Z4 Y2 D. G -
' G7 I* d8 j8 O7 B1 e7 K. S% \ - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 / e1 g( K0 V; b, Y
- temp(t+nt)=final_sol(nt); , E/ m0 j( r+ w
- end; ; Z$ E8 R ^( V# J6 I! X: D
-
, @* i0 Y1 g3 d - 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
5 P i/ ^7 H' V0 r6 R, @- T( q -
; [# q) S1 d* [0 o1 C$ i# c - for ki=1:length(temp)-1; ( n0 [. p9 \' c5 X
- deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); ! e- y; e) d\" z4 I2 M3 a' m k f
- end; 0 G7 k: M* n# ~! W
- 2 Y3 k* H' R5 \3 U6 j
- if cost(n_gen,i)<best_cost; . D& R/ D$ @% F5 S9 w
- best_cost=cost(n_gen,i); - Y$ v7 T' }9 |, `, w1 P( ?
- old_cost=best_cost;
8 t3 s }: z. b' A/ o - best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数 ; C3 C\" ?/ D9 x' s6 s c' P
- best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 4 a! ?5 V8 g) t0 [1 G\" I; W2 C1 p
- best_solution=temp; ) P0 i. y# L9 E\" I, \, C6 n% b6 q
- end; ; a5 y% k\" f8 J- v. Q3 c
- 4 F0 D\" W! H( o# ~+ k: w& b
- 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
0 a\" L( I3 @8 }0 z/ o5 ^& } @- { - for ii=1:32;
\" L) l3 z' d4 c - for jj=1:32; 1 M9 e1 ~1 ?7 L( {
- tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
) d6 d. I1 M* d8 Y3 a1 r2 u; J - end;
9 } a ?1 _. q: V9 H - end; % T( F7 x& N5 m# d
-
/ ~' c% k5 Z' L1 w) W5 B* ^4 u - for kk=1:length(best_solution)-1;
\" r' b8 Z. P: K( d/ p2 p - tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1));
/ H$ k; S$ |% u$ d\" P! V - end; ( g) S& W\" |, U# t
- end;
0 Q; T4 n K0 z' u. A' V7 _# P - 4 z. G$ r( V3 {
- fid=fopen('out_solution.txt','a+'); # m% Q8 d3 n8 B1 R7 ^+ ~; O# c
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); / J5 _4 J8 s: T/ _+ V0 z% u
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
) A! W: \! r4 f9 c - fprintf(fid,'\n');
M9 F2 [4 K3 u - fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load); 9 g# b' o( s3 ^, \' T; D/ J
- fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); , C8 ^! h' b5 A\" P7 O3 Y( K* }
- fprintf(fid,'------------------------------\n');
/ B* }& ]1 e1 @4 ^* }1 X/ U9 \ - fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
6 l& t# E6 B4 H4 Q [ - fprintf(fid,'%i-',temp);
: J& a5 k4 R8 S) w - fprintf(fid,'\n'); 2 V9 C* w3 \) g9 g/ ] b+ {
- fclose(fid);
; ^\" \8 H7 Q: {9 R; I; T/ w2 ~ - temp=[];
9 n4 E# G: Y1 ]& D; N - break; 1 z$ i- q2 k6 S- z1 u4 L( ^
- end;
# M7 @' o* Z& e' `% B6 D - end;
- g% ?6 Y5 e% ]2 ~+ u% E -
+ p' ?/ i6 l D F, M - end;
7 _; R/ o! ^+ N - end;
|
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发表于 2014-8-5 20:49
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