谁有蚁群算法的仿真工具

落小墨

谁有蚁群算法的仿真工具啊，有的麻烦给我发一个，邮箱是2298493204@qq.com不胜感激。

落小墨

madio 发表于 2014-8-6 10:39
( J: G4 c) n) Q$ k, ^8 v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

谢谢你的回答，看来你是高手啊，我正在写“基于蚁群算法的车辆路径优化问题”的毕业论文，希望你多多指点啊

madio

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

1. %    the procedure of ant colony algorithm for VRP
   6 C% I$ v0 q7 J9 V7 C
2. %
   ! k+ G5 u' I7 d! Y) X4 ]2 j
3. %    %    %    %    %    %    %    %    %    %    %
   ; k# N) {0 d1 E& _3 k, x' M  I0 C
4. 
   ! E* E\" J8 l5 A& k\" A0 m
5. %initialize the parameters of ant colony algorithms
   . B( o/ g3 j9 r' ^7 J2 x\" b
6. load data.txt;
     h- n# A  G' m9 {* }
7. d=data(:,2:3); ; R; w& J* i1 q; H
   
8. g=data(:,4); 3 g8 |& |( R1 p- H/ O. H  Q\" p5 X
   
9. m=31; % 蚂蚁数 3 D/ t1 ?# W5 n! ?3 [/ p- z
   
10. alpha=1; ( i! b0 }& k2 n
    
11. belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数
    8 C8 @1 e  Q+ a
12. lmda=0; 1 S- V: `5 d9 q/ V\" r; m2 |& O
    
13. rou=0.9;　%衰减系数 & D  i0 A! ^5 z
    
14. q0=0.95; ! P9 P- O( a+ r! d; @3 d
    
15. % 概率
    . D/ O; s* w1 e6 P6 s! c
16. tao0=1/(31*841.04);%初始信息素
    ( {! k4 N  L4 y  u' y2 W
17. Q=1;%　蚂蚁循环一周所释放的信息素
    . S% Z# V& @' I2 j. D8 B8 n
18. defined_phrm=15.0;   % initial pheromone level value  
    \" \- a& E1 ]! T  ?( |  L8 A
19. QV=100;  % 车辆容量 1 I' \$ u# W7 m
    
20. vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1;　%所完成任务所需的最少车数
    6 j1 s4 X7 }7 [8 M
21. V=40;
      g* ]\" Q8 l2 v\" f. ~# q) y$ u
22. % 计算两点的距离  9 F8 T7 b9 Q, c. q
    
23. for i=1:32;
    4 S8 G8 G3 k: L\" ]& R, L1 `  U
24.     for j=1:32; 4 y8 l' n3 U+ S, q8 W
    
25.        dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
    5 N0 \% O/ C. C* K
26.     end; 2 c8 N+ b3 |( M
    
27. end;
    : J) A1 V8 K* L; f, G
28. %给tao miu赋初值
    5 h: d% M6 }; _8 B+ b% b
29. for i=1:32;
    - s* Y' ~- s8 k: T2 ~- v
30.        for j=1:32; \" o8 q0 a1 c: ]0 v( @! W
    
31.            if i~=j; 2 ?1 G- u/ o4 o* |
    
32.                %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j); ) L  b1 Y! E( P1 x\" h
    
33.                tao(i,j)=defined_phrm; 2 F% @) y- ?; F
    
34.                miu(i,j)=1/dist(i,j);  
    & y6 e2 X1 O* v2 K2 ^2 h- O3 J
35.            end;                  
    - c  y4 w1 B) u& R
36.        end;
    ( t8 @4 u& n5 F, ]& X$ m
37. end;
    2 R6 R& Q; E& h
38. ) ~\" d: I\" o\" e$ K; b. g% [
    
39. for k=1:32;
    , Y6 u, K+ C2 h+ ]) a
40.      for k=1:32; - n$ [9 g7 U5 ]3 d  F3 X
    
41.          deltao(i,j)=0; . B5 k0 `, a  s2 {/ ~8 x# E
    
42.      end; * Q) k% O8 {3 h7 w7 n
    
43. end;            
    1 m. p\" H( G* a6 y
44. best_cost=10000;        ! L4 x) p* |1 s0 \6 \1 R- ]# q' \0 B
    
45. for n_gen=1:50;
    \" `1 b* D5 j* H. B7 t
46.    print_head(n_gen);  
    / z4 d$ g, M' B) F\" b. y
47.   for i=1:m;
    , I- B. I+ v6 Z+ C1 L+ k
48.      %best_solution=[]; 3 U8 [( t9 P4 q# r
    
49.      print_head2(i); 6 t  a\" z- l: O- C
    
50.      sumload=0;
    0 z; R- {) {1 J+ _+ x; t3 o
51.      cur_pos(i)=1;
    3 g1 \\" b: y% E4 O+ Q
52.      rn=randperm(32); & j# W) T$ E% y& [
    
53.      n=1; 4 N$ i) _2 ^8 J/ E
    
54.      nn=1; 9 z+ P% `3 N) f, S' Q
    
55.      part_sol(nn)=1; 1 r. ?3 u\" r( n1 W3 O6 H/ G+ L
    
56.      %cost(n_gen,i)=0.0;
    . o. J8 G& A% Z
57.      n_sol=0;   % 由蚂蚁产生的路径数量 ) W3 [9 r, h\" b1 }2 V  Q
    
58.      M_vehicle=500; 7 {9 d% a+ ~6 A1 Y0 d1 U- v
    
59.      t=0;  %最佳路径数组的元素数为0 ) K- u3 A8 G: a# c9 y/ n3 e
    
60.            , k; a' M0 |8 |0 o! z7 v\" B
    
61.      while sumload<=QV; 2 E2 P( f5 v) E9 g+ _
    
62.                
    ; Z+ o! R. ]# Z* ]% n$ R
63.         for k=1:length(rn);
    7 r& u+ O* m! y, W5 O' _) i: o/ V+ K
64.             if sumload+g(rn(k))<=QV; ' |+ j+ K+ \; ^/ C# N  k  Z5 C$ K
    
65.                 gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;   ]  K$ N, K* g, O3 m
    
66.                 A(n)=rn(k); # U! y3 h$ v1 P% |5 [4 o
    
67.                 n=n+1;   R6 ~3 t' [  Q
    
68.             end;
    ! f% A: N5 b( S6 d, ~( ?
69.         end;
    8 W+ Q1 g7 U; ^4 v! n- j' j: t; z
70.        fid=fopen('out_customer.txt','a+'); 8 y  o- X! ^! t! C  `- w3 E
    
71.         fprintf(fid,'%s  %i\t','the current position is:',cur_pos(i));   6 c9 F. j( R9 G5 O& `# |: W
    
72.         fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:') . m( e' D0 l# R$ ]) @
    
73.         fprintf(fid,'\t%i\n',A);
    , G, u* O6 n) l* N- t, u' p
74.         fprintf(fid,'------------------------------\n'); + ^/ z# a6 p6 A6 d\" c& C- H
    
75.         fclose(fid); : [+ Z3 p' q, [' S+ I' o
    
76.              p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); 8 f+ q' y% x9 p1 G
    
77.         maxp=1e-8; 9 x4 v/ A; z# X8 O8 @  X
    
78.         na=length(A); 2 G. e  b3 @2 h. f3 y\" P
    
79.         for j=1:na; ) W' j- `7 e7 p' m% ^\" c4 g
    
80.                if p(j)>maxp
    6 S9 |1 p\" U- p# [$ X  S* I
81.                    maxp=p(j); + |! Z1 Z) s\" \. A8 G
    
82.                    index_max=j; $ ?: q) j$ b/ p5 G# e\" g& r9 g
    
83.                end; 1 l3 Q* x4 Y+ p* S5 @
    
84.         end; # c+ D! C) ^0 u! H  i* o. ^; C6 P2 ~
    
85.             ; d8 l/ M* S* Q- v
    
86.         old_pos=cur_pos(i);
    \" i& g\" c* v$ s2 j
87.         if rand(1)<q0
    & x- B' e# B, u/ f! M) Q# D+ Q5 K( E
88.             cur_pos(i)=A(index_max); + y  s) F. ?- I) t\" f8 Y- a2 R
    
89.         else  
    4 R, C* y. W0 x: r% Q
90.             krnd=randperm(na); 2 @# Y( ]( n9 J8 N. P( z. {1 ^
    
91.             cur_pos(i)=A(krnd(1));        
    8 h5 [0 A, s9 g0 ]6 i' c0 `' M
92.             bbb=[old_pos cur_pos(i)]; / p1 N3 c/ [/ v$ {* s5 v) v2 Q( w
    
93.             ccc=[1 1];
    # _* A- v6 [2 g5 N) b$ P( Z/ o
94.             if bbb==ccc;
    : [2 y/ u+ U# Q1 [
95.                 cur_pos(i)=A(krnd(2));  
    \" ^  O; d3 p3 P) P0 ^
96.             end;
    . r5 x2 M, Z0 ^' S
97.         end;
      t) p$ b% {8 I
98.          : O7 G0 f9 n* T/ f
    
99.         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
    $ R' X1 x* G8 m8 q( L' f# @6 Y
100.          
     1 @3 _; d8 d/ h
101.         sumload=sumload+g(cur_pos(i));
     1 H# x$ z+ d1 v: t: ~$ i
102. 
     ; o/ Y. i( L6 e\" l) B
103.         nn=nn+1; 2 ?4 P4 Y8 }3 `) D; F# `8 O
     
104.         part_sol(nn)=cur_pos(i); ; i; l* ~% z  {8 H( n
     
105.         temp_load=sumload; ' o1 F1 p' s, R+ b
     
106.                             , k' ]7 r$ b\" a  P
     
107.         if cur_pos(i)~=1; 7 I; M0 ~+ y+ a
     
108.             rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); . [: |; \: E; n( ?/ M* u\" }/ {
     
109.             n=1; . B& F* h0 t' S% F1 H! }2 v
     
110.             A=[]; 5 p# n5 y9 G5 @% b( k. M3 l) ]
     
111.         end;
     2 Y- m2 S# R, Z
112.          
     ) u! X& f: `8 z$ C% ]
113.         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 7 ?, K' J7 l6 `
     
114.            if setdiff(part_sol,1)~=[]; 2 t* G* A$ H7 h) K/ q2 ?) p
     
115.                 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! J( e5 s; V5 c; \
116.                 fid=fopen('out_solution.txt','a+');
     , W0 h  N% r! E  h+ S
117.                 fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
     5 a\" F+ D# _& x. |
118.                 fprintf(fid,'%i  ',part_sol); + T% r% c9 l# J0 \
     
119.                 fprintf(fid,'\n');
     ! g! J$ A+ L; V
120.                 fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); 7 T. J! i, l. _5 w* o+ K) [
     
121.                 fprintf(fid,'%i\n',temp_load); - I\" {0 ~) }9 K) |
     
122.                 fprintf(fid,'------------------------------\n');
     ) v' }+ X- z2 n9 S7 d. y; q* j
123.                 fclose(fid);        
     - b; H9 ]) Z$ x0 X* e8 S- V
124.                  5 P6 G# i5 Q: L2 U2 c
     
125.                 % 对所得路径进行路径内3-opt优化
     $ Y3 Z, c) U\" b3 {! u8 V
126.                 final_sol=exchange(part_sol);
     4 A  i% P& j7 Q! O
127.                               6 _  C3 ^0 U! `1 Q
     
128.                 for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
     2 y1 f6 b5 q4 V$ T, ^5 q3 P1 z
129.                     temp(t+nt)=final_sol(nt);
     : \9 \1 [8 y3 D+ D+ E8 n
130.                 end; ) \. f4 G1 a) m% x/ h* i
     
131.                 t=t+length(final_sol)-1; + S# F% B1 }1 T
     
132.                  4 }( w: R% k0 }\" @& N. X- R( C8 y
     
133.                 sumload=0;
     ( R2 ^$ ~+ N  C1 X. Z' Q7 D- x
134.                 final_sol=setdiff(final_sol,1);
     % L* U+ j  u6 G9 t7 I
135.                 rn=setdiff(rn,final_sol);
     0 N: w\" Q, L/ t& X- ?
136.                 part_sol=[]; % j, F5 }- g5 w9 V
     
137.                 final_sol=[];
     / q3 k! r0 p, T
138.                 nn=1; , `8 I( r! K0 V
     
139.                 part_sol(nn)=cur_pos(i);
     2 _2 k* L  d+ ^* Y1 l  a7 W' R( r) i4 U! a
140.                 A=[]; , N, f+ j/ L\" l, B. Q' m1 Y
     
141.                 n=1; 0 `6 F! K9 s7 W$ H  u
     
142.                  + g. ]0 N2 n5 \- m  f5 y& r
     
143.             end;    $ ?4 Y, U( U6 C' M% ^
     
144.         end;
     ; O1 p' a5 Y9 a! B9 o0 ^* b
145.                  
     1 G0 n( I* U) \9 E! [/ O1 \9 a- `
146.         if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径
     : O7 d! j1 V2 n' J) t0 O
147.             n_sol=n_sol+1; ! F( q0 r/ {% r
     
148.             nl=length(part_sol);
     4 C. H. q- y0 a  P/ P- |
149.             part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 0 n! M) r( P; i1 I5 a
     
150.              0 k; U. Q/ {. R
     
151.             % 对所得路径进行路径内3-opt优化
     $ u# I# Z8 O6 n$ K( a3 w
152.             final_sol=exchange(part_sol);            ' Z6 H9 }# T& ~- b\" Q\" L
     
153.             
     ! S\" Y0 _: C, i6 `7 P( a  p. F
154.             for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
     6 k  q! B, S\" @0 z- [2 }( r  b/ n+ O
155.                 temp(t+nt)=final_sol(nt);                 * L/ }, b4 Q& i
     
156.             end; 7 O( l: S9 x& S- B
     
157.              ; U. I: j' ^$ E1 ~9 Z
     
158.             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 # S% x\" w\" m1 B, T9 p6 n
     
159.              3 d; r, F; E% c4 s0 _7 ^
     
160.             for ki=1:length(temp)-1;
     - K/ g  P7 ^: j6 L' j
161.                 deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); + n7 t$ @% o$ A  v7 q2 ^
     
162.             end;  
       v0 O5 O8 g! R) Y3 N
163.             
     1 P& R$ m  O6 W# {5 e( U5 t
164.             if cost(n_gen,i)<best_cost; 1 P( n2 e. }7 `0 `( |  p1 o
     
165.                 best_cost=cost(n_gen,i); ( S7 G\" {: h0 `\" P
     
166.                 old_cost=best_cost;
     2 ~9 H9 c, D7 {
167.                 best_gen=n_gen;  % 产生最小费用的代数
     : p! E\" U0 u# m, ]- Z2 x2 ^
168.                 best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 + }7 |0 \: G2 G4 @
     
169.                 best_solution=temp; 0 ~& P1 t! u: o) Q
     
170.             end;
     9 V  t! t3 D# Y- [
171.                                    
     \" M6 j) O2 r* j8 R0 L% B$ {/ y! `* i/ K
172.             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 : D3 J. L; r( i( X% u
     
173.                 for ii=1:32; 7 q! M+ R/ \* ?0 x7 ]. |) o
     
174.                     for jj=1:32;
     * R( s* ?! w/ D$ l
175.                         tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
     ( M9 l% D  d7 _
176.                     end; + }; A& e1 M/ @0 Q0 x) C! n+ @/ I
     
177.                 end;
     ' v# h5 \0 K0 w% v
178.                  & ?1 [% Q7 V' n/ R
     
179.                 for kk=1:length(best_solution)-1;
     ) ^) D; i2 C5 z: D
180.                     tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1)); 4 w  g( w) c1 C7 t0 O5 v
     
181.                 end;  ( i; `. y. c1 O  y6 i. s
     
182.             end;      
     ) R# l) I/ B  ?  E6 D$ ~9 N. U
183.                        
     8 |+ J/ g6 q$ P+ j' ~
184.             fid=fopen('out_solution.txt','a+'); & y) X/ G' T2 h
     
185.             fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); & O% R) J\" o5 r) G
     
186.             fprintf(fid,'%i ',part_sol);
     7 M' j/ q& B* z1 u$ V\" O* R
187.             fprintf(fid,'\n'); & f6 ?/ Y- d, r4 U+ y0 U
     
188.             fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
     1 }8 S2 s/ M& O
189.             fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i));
     ; g$ q; L6 e6 o+ a
190.             fprintf(fid,'------------------------------\n');
     \" j$ I1 ]% f( E2 \) i( u
191.             fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
     $ X7 b, M5 d% C9 C5 G
192.             fprintf(fid,'%i-',temp); . ?5 ~& B3 B$ {' [8 X
     
193.             fprintf(fid,'\n');
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194.             fclose(fid);  % h7 h4 c1 g+ Q9 Z( g% h; M
     
195.             temp=[];
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196.             break; ! x( q: A/ b6 W! b* @1 e/ }
     
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198.     end;
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199.      , g- A. t2 U# Y9 a! r
     
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201. end;

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