【技术实现步骤摘要】
运用基于重用策略的智能群体算法优化动态旅行商问题的方法
本专利技术涉及动态旅行商建模和智能计算
,具体涉及一种运用基于重用策略的智能群体算法优化动态旅行商问题的方法。
技术介绍
旅行商问题(TravelingSalesmanProblem,TSP)自提出以来就一直被认为是经典的组合优化问题,售货员需要在一个固定的无向图G={V,A,W}中找到一条从某一城市结点出发遍历其它所有城市结点一次,最后回到出发点的最短的哈密顿回路,其中V表示一组给定的结点(在不同的问题模型中,结点的代表对象不同),A表示图中所有无向边的集合,W是关于无向图G的加权矩阵。矩阵中的每一个元素的值代表从与其相关联的两个城市的距离。旅行商问题的模型已经被成功地扩展到解决线路调度、机器调度及测序、物流系统设计等一系列实际问题上。与此同时,一些具有针对性的算法相继被提出并且成功的应用到静态场景的优化中。但实际上,现实世界中一些可以以旅行商问题为模型的应用并不都是静态的,也就是说在它们的问题模型中无向图G包含的结点集合和权重矩阵是动态变化的,这就导致了动态旅行商为题的产生。动态旅行商问题来源于现实,其动态场景在现实中有很多的实例,比如校车接送学生问题以及邮递员的收发信件问题。也就是说,当某些学生有特殊事由不能上课或有些地方的人没有信件收发时,校车和邮递员就不需要去这些地方。这些情形就使得它们每天要去的目的地集合是不定的。另一方面,如果两个结点之间的最短路径不可达时(由于道路故障,交通堵塞等原因造成),售货员需要选择一条次优的路径,这就导致了这两个结点的遍历距离发生改变(物理空间距离不变)。 ...
【技术保护点】
一种运用基于重用策略的智能群体算法优化动态旅行商问题的方法,其特征在于,所述的方法包括:S1、动态旅行商模型框架设计步骤,动态旅行商模型被设计成如下的一系列状态的改变,访问结点集合的变化或者权值矩阵的变化都将导致搜索空间的状态改变,每一个状态只对应访问结点集合的改变或者权值矩阵的改变,并且序列S中从s1开始的任意两个相邻的状态的改变方式是前后一致的,搜索空间的状态改变可表示为:S=s0s1s2s3…sk…sμ其中,s0代表初始状态,sk代表搜索空间的第k个状态,μ代表搜索空间发生改变的次数总和,从状态sk到状态sk+1的转变表明搜索空间发生改变;S2、路径权值动态改变的实施步骤,在权值改变情况下,每一个特定的状态都有一个唯一的权值矩阵与其对应,在sk状态下的权值矩阵记为
【技术特征摘要】
1.一种运用基于重用策略的智能群体算法优化动态旅行商问题的方法,其特征在于,所述的方法包括:S1、动态旅行商模型框架设计步骤,动态旅行商模型被设计成如下的一系列状态的改变,访问结点集合的变化或者权值矩阵的变化都将导致搜索空间的状态改变,每一个状态只对应访问结点集合的改变或者权值矩阵的改变,并且序列S中从s1开始的任意两个相邻的状态的改变方式是前后一致的,搜索空间的状态改变可表示为:S=s0s1s2s3…sk…sμ其中,s0代表初始状态,sk代表搜索空间的第k个状态,μ代表搜索空间发生改变的次数总和,从状态sk到状态sk+1的转变表明搜索空间发生改变;S2、路径权值动态改变的实施步骤,在权值改变情况下,每一个特定的状态都有一个唯一的权值矩阵与其对应,在sk状态下的权值矩阵记为可表示如下:其中为在状态sk中需要访问结点的总数,在路径权值动态改变的情况下,所有状态中需要访问的结点集合大小是不变的,即从状态sk到状态sk+1可表示如下:其中Dc∈[Lb,Ub],Lb和Ub分别代表权值改变因子的上限和下限,和分别代表在状态sk和在状态sk+1中,从结点i到结点j的权值大小,是初始状态下从结点i到结点j权值的大小,randij是为产生的一个随机数,Nc是0到1之间的参数;S3、访问结点动态改变的实施步骤,在访问结点动态改变的情况下,原始状态中需要访问的结点结合表示为访问结点总数记为后续状态sk中需要访问的结点集合表示为访问结点总数记为从状态sk到sk+1的转变中,某些结点会被暂时从访问结点集合中添加或删除,假设中的结点集合为:在转变之前,模型会随机生成一个可正可负整数满足以下两个条件:其中,μ是状态数,Nr和Df都是0到1之间的范围因子,Df用来控制相邻两个状态访问结点集合改变程度的大小,Nr用来控制访问结点集合大小的范围,如果小于0,对于每个在中的结点,模型会产生一个随机数rndi来模拟结点访问的随机性,如果存在于则结点将从中暂时移除,如果大于0,中的结点将会被添加到中,这样,在状态下需要访问的结点可以表示为:S4、优化目标步骤,用cij和yij分别表示如下的二元决策变量:其中,xk表示在状态sk中找到的最小路径值,edgeij表示结点i和结点j构成的边,优化的目标是在任意状态sk中要找到一条所有结点都在中的路径代价最小的哈密顿回路;S5、重用策略实施步骤,将学习到状态sk为止的前次环境中...
【专利技术属性】
技术研发人员:张军,陈伟能,詹志辉,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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