基于改进遗传算法的卡车和两架无人机旅行推销员问题(D2TSP)(Matlab代码实现)

简介: 基于改进遗传算法的卡车和两架无人机旅行推销员问题(D2TSP)(Matlab代码实现)

1 概述

 本文为解决卡车和两个无人机旅行推销员的问题,表示为串联团队,无人机提供最后一英里的努力。使用遗传算法(路由突变)来解决问题。该问题可以解决随机生成坐标的100个城市的D2TSP。该解决方案基于最小化时间而不是距离。最短时间计算基于卡车或无人机在操作中交付的最长时间。操作表示为无人机(或两者)发射、发送交付然后在会合位置恢复的节点或停靠点。每架无人机都受到航程和容量的限制。因此,操作中的停靠范围和停靠次数受到无人机约束的限制。


2 运行结果

部分代码:

% Sanity Checks
    popSize     = max(12,12*ceil(popSize(1)/12));
    numIter     = max(1,round(real(numIter(1))));
    showProg    = logical(showProg(1));
    showResult  = logical(showResult(1));
    showWaitbar = logical(showWaitbar(1));
    % Initialize the Populations
    popRoute = zeros(popSize,n); %routes        
    popTrk   = zeros(popSize,n); %truck route
    popDrn   = zeros(popSize,n); %drone route
    popDrn2   = zeros(popSize,n); %drone 2 route
    popOps   = zeros(popSize,n); %operations drone 1
    popRoute(1,:) = (1:n);
    rp =popRoute(1,:);
    %[rp, optr, oppr, opdr] = map_cir2(rp) ;  
    [rp, optr, oppr, opdr, opdr2] = map_cir2(rp);
    popRoute(1,:) = map_cir( rp);   
    popTrk(1,:)   = optr;    
    popDrn(1,:)   = opdr; 
    popDrn2(1,:)  = opdr2;
    popOps(1,:)   = oppr;
    for k = 2:popSize
        [op, tr, dr, dr2]  = rand_ops_d_o();
       % op=oppr; tr=optr; dr=opdr; dr2=opdr2;
        popRoute(k,:) = randperm(n);
         if mod(k,2)==0    % swap
            r = sort([randi(n) randi(n)]);
            r1=r(1); r2=r(2);
            popRoute(k,:)= popRoute(1,:);
            popRoute(k,[r1 r2]) = popRoute(k,[r2 r1]); 
        elseif mod(k,3)==0 % flip
            r = sort([randi(n) randi(n)]);
            r1=r(1); r2=r(2);
            popRoute(k,:)= popRoute(1,:);
            popRoute(k,r1:r2) = popRoute(k,r2:-1:r1); 
        elseif mod(k,4)==0% swap, flip
            r = sort([randi(n) randi(n)]);
            r1=r(1); r2=r(2);
            popRoute(k,:)= popRoute(1,:);
            popRoute(k,[r1 r2]) = popRoute(k,[r2 r1]);
            popRoute(k,r1:r2)   = popRoute(k,r2:-1:r1);
        else
            r = sort([randi(n) randi(n)]);
            r1=r(1); r2=r(2);
            popRoute(k,:)= popRoute(1,:);
            popRoute(k,[r1 r2]) = popRoute(k,[r2 r1]);
           % popRoute(k,r1:r2)   = popRoute(k,r2:-1:r1);    
        end
        popTrk(k,:)   = tr;
        popOps(k,:)   = op;
        popDrn(k,:)   = dr;
        popDrn2(k,:)  = dr2;
    end
    % Run the GA
    globalMin   = Inf;
    totalDist    = zeros(1,popSize);
    totalTime    = zeros(1,popSize);              % total time for route
    totalEnergy  = zeros(1,popSize);              % total energy for route
    totalCost    = zeros(1,popSize);              % cost of route
    totalCostkm  = zeros(1,popSize);
    totalCosthr  = zeros(1,popSize);
    totalEnergyP = zeros(1,popSize);
    distHistory  = zeros(1,numIter);      
    timeHistory  = zeros(1,numIter);
    energyHistory= zeros(1,numIter);
    costHistory  = zeros(1,numIter);
    costkmHistory= zeros(1,numIter);
    costhrHistory= zeros(1,numIter);
    tmpPopRoute  = zeros(12,n);
    tmpPopTrks   = zeros(12,n);
    tmpPopOps    = zeros(12,n);
    tmpPopDrns   = zeros(12,n);
    tmpPopDrns2  = zeros(12,n);
    newPopRoute  = zeros(popSize,n);
    newPopTrks   = zeros(popSize,n);
    newPopOps    = zeros(popSize,n);
    newPopDrns   = zeros(popSize,n);
    newPopDrns2  = zeros(popSize,n);


3 参考文献

[1]黄书召,田军委,乔路,王沁,苏宇.基于改进遗传算法的无人机路径规划[J.计算机应用,2021,41(02):390-397.

4 Matlab代码实现

相关文章
|
3天前
|
算法
基于SOA海鸥优化算法的三维曲面最高点搜索matlab仿真
本程序基于海鸥优化算法(SOA)进行三维曲面最高点搜索的MATLAB仿真,输出收敛曲线和搜索结果。使用MATLAB2022A版本运行,核心代码实现种群初始化、适应度计算、交叉变异等操作。SOA模拟海鸥觅食行为,通过搜索飞行、跟随飞行和掠食飞行三种策略高效探索解空间,找到全局最优解。
|
3天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
一级倒立摆平衡控制系统MATLAB仿真,可显示倒立摆平衡动画,对比极点配置,线性二次型,PID,PI及PD五种算法
本课题基于MATLAB对一级倒立摆控制系统进行升级仿真,增加了PI、PD控制器,并对比了极点配置、线性二次型、PID、PI及PD五种算法的控制效果。通过GUI界面显示倒立摆动画和控制输出曲线,展示了不同控制器在偏转角和小车位移变化上的性能差异。理论部分介绍了倒立摆系统的力学模型,包括小车和杆的动力学方程。核心程序实现了不同控制算法的选择与仿真结果的可视化。
31 15
|
1天前
|
传感器 算法
基于GA遗传算法的多机无源定位系统GDOP优化matlab仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化多机无源定位系统的GDOP,使用MATLAB2022A进行仿真。通过遗传算法的选择、交叉和变异操作,迭代优化传感器配置,最小化GDOP值,提高定位精度。仿真输出包括GDOP优化结果、遗传算法收敛曲线及三维空间坐标点分布图。核心程序实现了染色体编码、适应度评估、遗传操作等关键步骤,最终展示优化后的传感器布局及其性能。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
基于深度学习的路面裂缝检测算法matlab仿真
本项目基于YOLOv2算法实现高效的路面裂缝检测,使用Matlab 2022a开发。完整程序运行效果无水印,核心代码配有详细中文注释及操作视频。通过深度学习技术,将目标检测转化为回归问题,直接预测裂缝位置和类别,大幅提升检测效率与准确性。适用于实时检测任务,确保道路安全维护。 简介涵盖了算法理论、数据集准备、网络训练及检测过程,采用Darknet-19卷积神经网络结构,结合随机梯度下降算法进行训练。
|
6月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
272 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
6月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
162 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
6月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
138 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
9月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
|
9月前
|
算法 调度
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)

热门文章

最新文章