一种获取取样的最短路径的方法和系统技术方案

本申请提供了一种获取取样的最短路径的方法和系统，方法包括：根据取样任务构建位置图；初始化各个地点的三种信息素；判断是否满足结束迭代的条件；若不满足，则获取每个采样车的补充路径，形成每个采样车的整个路径，直到满足结束迭代的条件；将所有采样车的整个路径的集合作为最终路径集合；从最终路径集合中获得最短路径。本申请中地点信息素与路径信息素的添加，改变了传统的蚁群算法无法处理经过指定地点的最短路径问题。

A Method and System for Acquiring the Shortest Path of Sampling

This application provides a method and system for obtaining the shortest path of sampling, which includes: constructing location map according to sampling task; initializing three pheromones of each location; judging whether the conditions for terminating iteration are satisfied; if not, obtaining supplementary paths of each sampling vehicle to form the whole path of each sampling vehicle until the conditions for terminating iteration are met; and putting all the pheromones in place. The whole path set of the sampled vehicle is taken as the final path set, and the shortest path is obtained from the final path set. The addition of location pheromone and path pheromone in this application changes that the traditional ant colony algorithm can not deal with the shortest path problem through the designated location.

【技术实现步骤摘要】
一种获取取样的最短路径的方法和系统
本申请涉及环境监测
，具体涉及一种获取取样的最短路径的方法和系统。
技术介绍
环境检测系统包括多个采样点和多个检测站，在实际操作中，采样车获得取样任务后，需要从采样车所处位置出发，途径取样任务中的多个采样点，并将多个采样点获取的样本送到任务中的多个检测站。采样车的行走路线关系到采样的效率，因此，如何获得取样的最短路径是亟需解决的技术问题。现有技术中，利用迪杰斯特拉算法来计算采样车从其所处位置到最后的检测站之间的最短路径，但这种方法只是起始地点和结束地点，无法将中途经过的指定地点(包括采样点和除结束地点之外的检测站)考虑在内，这就降低了最短路径的准确性。现有技术中还利用贪心算法或者遗传算法来进行采样车的最短路径的搜索。贪心算法是先将采样车的整个路径分割成多个相邻地点之间的子路径，然后根据迪杰斯特拉算法计算所有子路径的最优解，将所有子路径的解组成待选的近似最优解集合，最后筛选出符合条件的最短路径。贪心算法得到的是子路径的最优解，虽然算法的效率较高，但是合成之后得到的最短路径并不一定是原始问题的最优解。遗传算法通过构造合适的适应度函数，使得适应度比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取取样的最短路径的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据取样任务的指定地点和非指定地点构建位置图；初始化各个地点的三种信息素，所述三种信息素为长度信息素L_Pm_ij、地点信息素A_Pm_i和路径信息素P_Pm_Pi；获得所有采样车的初始路径集合；判断是否满足结束迭代的条件，判断条件为所有采样车是否走过所有的指定地点；若不满足结束迭代的条件，则获取每个采样车的补充路径，形成每个采样车的整个路径，直到满足结束迭代的条件；将所有采样车的整个路径的集合作为最终路径集合；从最终路径集合中获得最短路径。

【技术特征摘要】
1.一种获取取样的最短路径的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据取样任务的指定地点和非指定地点构建位置图；初始化各个地点的三种信息素，所述三种信息素为长度信息素L_Pm_ij、地点信息素A_Pm_i和路径信息素P_Pm_Pi；获得所有采样车的初始路径集合；判断是否满足结束迭代的条件，判断条件为所有采样车是否走过所有的指定地点；若不满足结束迭代的条件，则获取每个采样车的补充路径，形成每个采样车的整个路径，直到满足结束迭代的条件；将所有采样车的整个路径的集合作为最终路径集合；从最终路径集合中获得最短路径。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述长度信息素P_Pm_Pi为两个直接相连的地点之间的距离dij的导数；所述地点信息素A_Pm_i＝w*L_Pm_ij所述路径信息素P_Pm_Pi＝l*s/m其中，w为地点信息素的衰减系数；s为路径Pi中含有的指定地点中的元素个数；l为路径信息素的增强系数，m为所有指定地点的元素个数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个采样车的补充路径，形成每个采样车的整个路径，包括如下步骤：对于每个采样车，获得其补充路径的地点集合，所述补充路径的地点集合中的地点与某一地点相连且不属于所述初始路径集合中的地点；使每个采样车移动，并更新三种信息素；判断每个采样车是否已经到达所述补充路径的地点集合的最后一个地点，所述最后一个地点为最后一个指定地点；若是，则获得每个采样车到达的最后一个地点到结束地点之间的子路径，从而形成该采样车走过的整个路径。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每个采样车到达的最后一个地点到结束地点之间的子路径通过迪杰斯特拉算法获得。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括仅将每个采样车走过的路径的最小值加入所述最终路径集合。6.一种获取取样的最短路径的系统，其特征在于，包括构图模块、信息素初始化模块、初始路径获得模块、第一判断模块、最终路径获得模块、最短路径获得模块以及补充路径获得模块；所述构图模块用于根据取样任务的指定地点和非指定地点构建位置图；所述信息素初始...

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪，许秀艳，李文攀，解鑫，陈鑫，嵇晓燕，石野，杨凯，孙宗光，王正，胡晶泊，安新国，
申请(专利权)人：中国环境监测总站，
类型：发明
国别省市：北京,11