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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 2 R$ H1 W2 b9 p
- % ! f9 k1 H. x7 e2 q$ w
- % % % % % % % % % % % - q& o8 r$ X1 u& _
- : c) d( z' P! z W
- %initialize the parameters of ant colony algorithms \" `% K& j, H7 j2 e$ r\" B
- load data.txt; % P( b% Q* y* W* O
- d=data(:,2:3); $ e& Q; X4 t; ?3 d8 K
- g=data(:,4);
+ x' v; Y! v2 [5 o - m=31; % 蚂蚁数 ! C6 v1 R3 z- o2 L& D# M
- alpha=1;
2 j/ D; }# `5 F/ ]' ]0 ]& o - belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数
9 f5 | ?9 S3 R$ C' {& @ - lmda=0;
) v6 [- h$ `1 } - rou=0.9; %衰减系数
9 [; i: K- R( Z' N6 ?1 \ - q0=0.95; 7 F K4 c/ f9 H- L1 @
- % 概率 ' Y/ Y5 C: S\" b2 S! E+ A3 D
- tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 * y+ T3 a4 F8 B( L* P3 x, _% ~
- Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素
7 e# F) ?$ i8 P5 h* F* b( v6 l - defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value / o. j+ [( g, E! D' @* |
- QV=100; % 车辆容量 8 p/ ^( a* O9 }0 f- F [
- vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数
; i, W8 \\" y2 N0 t - V=40; / i2 t5 n4 `0 K# O* `
- % 计算两点的距离 1 a( Q/ X; f0 r: q R
- for i=1:32; + i. p, B9 D- e7 J
- for j=1:32; 6 X+ }5 c% z J
- dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
( ]& y. O6 E+ r- z* \ - end; m# L& \4 W) w\" n% t
- end;
; \% e5 I8 ]\" m0 r( f6 i% j - %给tao miu赋初值 , {# N7 O3 u) k6 W
- for i=1:32;
; r; T N2 `5 D* J* U' l: m - for j=1:32;
5 j/ I' w2 @: r7 w( [ - if i~=j; , ^# N' {) o& f. y' [$ q3 o2 z
- %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j); ' M9 M8 _- ~/ L2 b6 X
- tao(i,j)=defined_phrm;
. o* U2 C& B' \0 v& ? - miu(i,j)=1/dist(i,j);
! _1 Z( v4 A) l+ v% j8 ~ - end;
- `\" O& B! f* H) e6 _, V - end; 2 X\" A' @7 q4 Q, Z9 H- I) T
- end;
/ a\" P) u8 {1 m- ~ - & Y* C3 a+ M8 Z1 r
- for k=1:32; 8 ` K! Z\" H5 Y: L& n/ {
- for k=1:32; 4 f/ z3 C0 @3 B5 [: P4 x
- deltao(i,j)=0;
: U7 ?# ^# v2 A. j - end; 9 Z4 C5 y; d7 p$ \
- end;
1 |4 e9 a# z0 Q8 r - best_cost=10000; . K! Y: o. o+ W+ L; O. R% |' E% z. Z7 i
- for n_gen=1:50; 4 K! B; f' h, p2 T* s! i4 @- V
- print_head(n_gen); 6 G! Y# b2 _1 P4 P7 Y
- for i=1:m; : a/ f7 H8 @; S7 M, q
- %best_solution=[];
+ B% l# E' R5 t6 _/ \1 o - print_head2(i); - \$ `# \: c: Z* g( N; Y# @
- sumload=0; ) e5 g2 w% {9 h
- cur_pos(i)=1;
; b3 ^( m# i* c3 @ k' c - rn=randperm(32);
+ W: ^* m6 k- w - n=1;
* r3 C9 |( `& I% [ - nn=1; - | c' c0 h$ I$ K0 U+ @, K( @
- part_sol(nn)=1;
0 u- N/ \5 B6 W, X$ r - %cost(n_gen,i)=0.0; ! X2 P+ y0 f8 o6 n
- n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量 ; K/ a$ e' R& r0 B; P, _6 z
- M_vehicle=500;
% v( N3 E$ L- c$ B- k - t=0; %最佳路径数组的元素数为0 # z& {' [8 l; I! w2 o
- 9 z1 c. n( H+ [
- while sumload<=QV; / D5 z% e# G; @. h# u2 h
- 6 s0 U- |) y7 P0 y% `. C
- for k=1:length(rn);
( N. Q. e0 G6 C - if sumload+g(rn(k))<=QV; + z$ A* W/ H! o9 ^4 w
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;
% d\" w% R4 N; t: u' t: k - A(n)=rn(k); & q' ]6 `. R0 @+ j' t
- n=n+1; 2 o# @- @\" O8 ^( i- ]% E$ S U
- end;
( Q: t, k: ?, b# ?+ e - end;
$ o4 \' @+ P3 k: K\" I& B - fid=fopen('out_customer.txt','a+');
# T# W% N8 j! s$ ] - fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i));
( n9 g8 Y# [4 `3 L5 R - fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
$ {; w; x* k( a% b1 }7 N9 h\" Q - fprintf(fid,'\t%i\n',A);
: a, j) G* B, a4 P& H8 q. N - fprintf(fid,'------------------------------\n');
7 e8 Y; B9 A5 H& G\" P - fclose(fid);
8 Z: f' h) I2 u+ m - p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); 3 o1 f1 ?1 N+ U1 e
- maxp=1e-8;
6 n' P$ N9 M\" u/ i U! L T - na=length(A);
% B4 N9 l K$ h; Q% K2 e - for j=1:na;
- H) e0 F0 N' ? - if p(j)>maxp ) ~5 M0 @/ U; M5 S% {8 S
- maxp=p(j); , \! _4 G0 @2 H7 h$ F% a
- index_max=j; 2 R3 V' r, d6 c
- end;
9 t; N8 l, |/ a' }% J% X* r+ J) S; [ - end;
& O- J- u7 g4 B/ a -
7 @* g3 M) Y1 |' m$ t) l( l2 G - old_pos=cur_pos(i); / M\" w/ {- W+ N+ y7 c2 d+ p
- if rand(1)<q0
7 L5 ?5 Y2 i5 G0 l5 h/ h - cur_pos(i)=A(index_max); 4 W. p( ^2 v\" Y1 o, v4 _! L0 T: ~5 _! d
- else
9 n \% N; P: I$ D4 |, E g - krnd=randperm(na); 1 G\" y- Q9 j6 l2 m9 o; e, e9 @
- cur_pos(i)=A(krnd(1));
+ u- m\" i& i( e7 ?2 @+ Z6 B - bbb=[old_pos cur_pos(i)]; : k! E( X\" u3 k5 D
- ccc=[1 1]; \" d5 Y y\" G9 M( O# I3 v
- if bbb==ccc;
9 S4 O; F- Y; U - cur_pos(i)=A(krnd(2)); 2 b) X( `7 ^! Z\" T) x# E |- w
- end; * p* P6 M1 X. f2 X
- end; 4 o8 N3 N: S J
-
! J% o0 }\" [/ @' U - 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
0 v) G7 ]% f/ f9 L) s' R# e -
: I+ C: G\" {7 `, H - sumload=sumload+g(cur_pos(i)); 0 l% H* J3 a- O
-
- T+ L/ ^$ Z B4 t& j - nn=nn+1; 8 {; e! p: e M' \9 y1 _
- part_sol(nn)=cur_pos(i);
7 K w4 F9 |: a% [- k8 b\" Q - temp_load=sumload;
1 @ k) B* [2 |\" e6 A0 C) h - : d% R9 j. O5 z. ~5 V/ d
- if cur_pos(i)~=1;
$ P& j; n& g3 w* _. E& a2 M0 A - rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); ' o- ~1 d* {( U( w
- n=1;
$ C( w% h r& L+ Y3 l - A=[];
, a6 I. K) H6 m. Y' P - end; 3 Z: D( G% U# _+ h+ H) Z
- : M% F9 o. p+ D
- 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 {7 c# Q3 `* p
- if setdiff(part_sol,1)~=[];
! b2 q/ _1 z. R& F I- E; j - 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( w; `/ z9 r8 ^1 D
- fid=fopen('out_solution.txt','a+'); + T$ X4 T( Q$ b# v
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:'); 0 S( I( p5 b# l' D+ s
- fprintf(fid,'%i ',part_sol); 3 G3 k+ _6 {& ~# J& r
- fprintf(fid,'\n');
, U: T6 l, k0 f* @ - fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); 9 [( A! j' w& \5 V) N\" `
- fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
0 L\" d. p4 G1 N* { - fprintf(fid,'------------------------------\n'); , W, J( `5 M; H0 D
- fclose(fid);
. S* O) M0 I. \% \/ R5 c- e) G - & u, P6 Z- S8 {. R. T( s+ A4 s
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化 \" L: J% p5 A9 C! Q: ]; ^1 t2 ?
- final_sol=exchange(part_sol); W/ u {+ \' m- Z$ N( r. S+ F
- ! E$ I' E2 k, J# b+ N4 p
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 : j2 I7 E5 [ D6 y& E7 P5 \, [5 J
- temp(t+nt)=final_sol(nt);
: k. Y) j) z6 q- E5 b - end; ' }( d\" o2 j4 E' w\" I0 t2 J, h
- t=t+length(final_sol)-1;
8 s4 L9 N7 X$ v7 O! E/ I3 C, r - # Z( y) k) f# X
- sumload=0; * H. z- G\" k5 A* A3 I
- final_sol=setdiff(final_sol,1);
3 S% G3 H& ~: s# H* \2 K - rn=setdiff(rn,final_sol); \" t9 X0 X\" D' ?3 G9 ~- K V9 J
- part_sol=[]; * ^' ?/ C7 H+ }# \$ h) r
- final_sol=[]; 2 M3 O3 e; V, O' I# R% W+ C5 T
- nn=1;
* s7 X2 j' ]( O' e. ] - part_sol(nn)=cur_pos(i);
\" S' j! q# V6 K% j' z7 H; n - A=[]; & i1 T% h1 `8 h0 N5 X$ \9 m
- n=1;
% Y t- z1 R/ h: J* S -
6 y+ {7 n4 K\" M' E6 c; z9 p - end;
0 a7 z+ b. n: b$ J3 J4 F - end; . S5 Z8 d1 r\" @1 z: ]6 S0 X+ G
- $ v1 q1 e! u2 m! |! y+ z/ e
- if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 ; j7 V\" R; [6 K. G7 J7 x
- n_sol=n_sol+1; ( r\" Z* B8 ^: h& e' N
- nl=length(part_sol); & m. p; m9 T# Y
- part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1
7 I% P0 d, ?! I7 S - 3 Z1 C1 g' d% A, c: _2 B9 J/ K* g
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化
: T5 y2 U W: @: O' Q - final_sol=exchange(part_sol); ! m. X% x9 M! ~/ Y9 k& O
-
; z. j+ Y4 e6 Z- U7 v - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 1 e3 ~3 f, m* m; U5 E1 W
- temp(t+nt)=final_sol(nt);
/ y! ^! P3 d1 j7 w4 i) ^4 e - end;
2 d% T- R& I\" V - * E, F& c7 k* E: s! {$ ~9 X6 Z; L0 Y
- 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
# |/ z2 R% K6 q' g - 3 U) m9 R3 i$ ^) ]) X
- for ki=1:length(temp)-1;
7 v\" A6 p) V/ @* ? - deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i);
4 O6 b5 B) k' e0 |; E. O - end; 9 A) s3 k8 P: P+ H# S\" m+ M3 J9 j
- 1 D4 T. _, l7 C4 d8 Q: s
- if cost(n_gen,i)<best_cost;
: L$ i9 s& x4 V0 Q. V3 t - best_cost=cost(n_gen,i); 4 {5 @4 l: Z4 N. J; e, `6 i
- old_cost=best_cost;
8 t% e) D8 X6 r - best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数
3 d3 A1 ?2 Z) D6 n. Q - best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 2 Y7 e# D: o! M) y3 Z0 j
- best_solution=temp;
# G, g2 x1 s9 `2 Y - end; 1 n: ^- e- k4 D: l5 p4 c. z
- # u( C+ \/ c% ~* p0 R/ e5 @6 J
- 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 $ s& {, r9 O/ ^, x
- for ii=1:32; * f. O) U2 H# Y m
- for jj=1:32; \" r6 N4 C) ?+ r* [: s) q
- tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
# U& d: T a1 X* N# Z - end; $ b\" V' x3 b* N- M) n y# y9 |
- end; - V5 ?\" M& a0 a1 E
- \" ^% S E) O\" p- j
- for kk=1:length(best_solution)-1; B1 U4 C7 ?7 \, F$ V w/ Y\" R# k/ {
- tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1)); 6 x$ F9 b1 p1 d
- end; 7 E6 K5 c& H: u7 G2 J
- end;
* p$ l5 `( S4 u7 H - ) y. @0 Z4 z. ^( G$ R% y% j
- fid=fopen('out_solution.txt','a+'); $ x b\" s a6 G$ u) N
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); . v) ^8 ^7 l; @/ F/ l8 r4 {/ }5 G
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
\" ]$ G1 j\" ]0 l+ W5 f& t4 x - fprintf(fid,'\n');
; _9 M$ C+ Y- P* m9 o2 e' f - fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
$ N7 V\" B5 w5 f6 `7 |9 [0 A - fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); 7 n0 P2 C\" I, |% a- ]+ `
- fprintf(fid,'------------------------------\n'); ' o2 q5 K0 f. J5 t# T
- fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
0 e+ x) V& v8 G7 e) u/ H5 d* A\" x - fprintf(fid,'%i-',temp); ; L: u9 V! r' g# O
- fprintf(fid,'\n');
- M2 r1 W% F8 A; T - fclose(fid); % a+ ~) B; V8 P7 l. H( e
- temp=[]; 0 p4 [& C! b! I; q2 l
- break;
2 s7 v2 v4 b7 J# B! f2 b8 q - end; 5 f( d. ~0 Z$ O+ m. g
- end; 0 A3 _% _) D% Y4 Q, n
-
5 C U7 Q# V7 J: y - end; 6 j7 k( X2 [) U0 g
- end;
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