【路径规划-TSP问题】基于改进帝国企鹅算法求解旅行商问题附matlab代码

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
简介: 【路径规划-TSP问题】基于改进帝国企鹅算法求解旅行商问题附matlab代码

1 内容介绍

旅行商路径规划问题(GTSP)是一个典型的NP完全问题.文中针对这一困难问题,改进了能够求解GTSP问题的传统帝国企鹅算法算法,这样的做法回避了传统算法的一些缺点.具体而言,GTSP问题可以转化为多段映射问题,而改进帝国企鹅算法可解决这一问题,同时还大幅缩短了整个算法的运行时间.大量实验结果证明,改进帝国企鹅算法能够在更短的时间内收敛,并可得到比传统帝国企鹅算法质量更好的最优解.

2 仿真代码



% This is the direct result of using the original algorithm,

% adding some specific update methods to this problem can further improve the accuracy

clc;

clear;

close all;

warning off

global data

%% 固定随机数种子

noRNG=1;

rng('default')

rng(noRNG)

%% 载入数据

data.maxTraveler=1; %旅行商数量

data.numCity=100; %城市数量

%% 随机生成城市

data.xyCity=rand(data.numCity,2);

for i=1:data.numCity

   for j=1:data.numCity

       data.D(i,j)=norm(data.xyCity(i,:)-data.xyCity(j,:));

   end

end

%%

option.dim=data.numCity;

lb=0;

ub=1;

option.lb=lb;

option.ub=ub;

if length(option.lb)==1

   option.lb=ones(1,option.dim)*option.lb;

   option.ub=ones(1,option.dim)*option.ub;

end

option.fobj=@aimFcn_TSP;

%option.fobj0=option.fobj;

option.showIter=0;

%% 算法参数设置 Parameters

% 基本参数

option.numAgent=100;        %种群个体数


% 帝企鹅算法

option.v_lb=-(option.ub-option.lb)/4;

option.v_ub=(option.ub-option.lb)/4;

option.w2=0.5; %weight of Moving strategy III

option.w4=1;%weight of Moving strategy III

option.w5=1;%weight of Moving strategy III

option.pe=0.01; % rate to judge Premature convergence


option.gapMin=5; % min gap

option.dec=2;    % dec of gap

option.L=10;     % Catastrophe

%% DE

option.F=0.5;

option.CR=0.5;

%% Imroved AFO

option.P_stratage=[0.05,0.2,0.7];

option.p=0.1;

option.alpha=10;

option.gama=1;

str_legend=[{'IAFO'}];

selectedAlgorithm=[{@IAFO_Final1}];


numCity=30:10:100;

noPro=[1:length(numCity)];

%parpool(8)

j=1;

%% 使用算法求解

for ii=1:length(selectedAlgorithm)

   dim=numCity(j);

   data.numCity=numCity(j);

   option.maxIteration=dim*10000/option.numAgent;    %最大迭代次数

   option.maxEfs=dim*10000;

   option.dim=dim;

   option.gap0=ceil(sqrt(option.maxIteration*2))+1;

   lb=-ones(1,dim)*0;

   ub=ones(1,dim)*1;

   option.lb=lb;

   option.ub=ub;

   disp(noPro(j))

   option.fobj=@aimFcn_TSP;

   x=ones(option.numAgent,option.dim);

   y=ones(option.numAgent,1);

   for i=1:option.numAgent

       x(i,:)=rand(size(option.lb)).*(option.ub-option.lb)+option.lb;

       y(i)=option.fobj(x(i,:),option,data);

   end

   rng(noRNG)

   tic

   [bestY(ii,:),bestX(ii,:),recording{ii}]=selectedAlgorithm{ii}(x,y,option,data);

   recordingT(ii,j)=toc;

end

%%

figure

hold on

plot(recording{1}.bestFit_EFs(1:option.maxEfs),'LineWidth',2)

legend(str_legend)

set(gca,'LooseInset',get(gca,'TightInset'))

%%

for ii=1:length(selectedAlgorithm)

   option.fobj=@aimFcn_TSP;

   str=str_legend{ii};

   [fit(ii),result(ii)]=option.fobj(bestX(ii,:),option,data);

   drawPc_TSP(result(ii),option,data,str)

end

3 运行结果

4 参考文献

[1]周君, 贾昆霖. 求解旅行商路径规划问题的改进模拟退火算法[J]. 电子科技, 2017, 30(7):4.

[2]刘春波, 潘丰, and 杨丹. "基于改进的蚁群算法在中国旅行商问题中的求解." 中国控制与决策学术年会 2007.

博主简介:擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真,相关matlab代码问题可私信交流。

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。



相关实践学习
SLB负载均衡实践
本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改,快速解决服务器响应速度慢的问题
负载均衡入门与产品使用指南
负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
相关文章
|
3天前
|
传感器 算法 C语言
基于无线传感器网络的节点分簇算法matlab仿真
该程序对传感器网络进行分簇,考虑节点能量状态、拓扑位置及孤立节点等因素。相较于LEACH算法,本程序评估网络持续时间、节点死亡趋势及能量消耗。使用MATLAB 2022a版本运行,展示了节点能量管理优化及网络生命周期延长的效果。通过簇头管理和数据融合,实现了能量高效和网络可扩展性。
|
15天前
|
算法
基于ACO蚁群优化的UAV最优巡检路线规划算法matlab仿真
该程序基于蚁群优化算法(ACO)为无人机(UAV)规划最优巡检路线,将无人机视作“蚂蚁”,巡检点作为“食物源”,目标是最小化总距离、能耗或时间。使用MATLAB 2022a版本实现,通过迭代更新信息素浓度来优化路径。算法包括初始化信息素矩阵、蚂蚁移动与信息素更新,并在满足终止条件前不断迭代,最终输出最短路径及其长度。
|
18天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于心电信号时空特征的QRS波检测算法matlab仿真
本课题旨在通过提取ECG信号的时空特征并应用QRS波检测算法识别心电信号中的峰值。使用MATLAB 2022a版本实现系统仿真,涵盖信号预处理、特征提取、特征选择、阈值设定及QRS波检测等关键步骤,以提高心脏疾病诊断准确性。预处理阶段采用滤波技术去除噪声,检测算法则结合了一阶导数和二阶导数计算确定QRS波峰值。
|
18天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目展示了一种结合粒子群优化(PSO)与分组卷积神经网络(GroupCNN)的时间序列预测算法。该算法通过PSO寻找最优网络结构和超参数,提高预测准确性与效率。软件基于MATLAB 2022a,提供完整代码及详细中文注释,并附带操作步骤视频。分组卷积有效降低了计算成本,而PSO则智能调整网络参数。此方法特别适用于金融市场预测和天气预报等场景。
|
22天前
|
算法
基于极大似然算法的系统参数辨识matlab仿真
本程序基于极大似然算法实现系统参数辨识,对参数a1、b1、a2、b2进行估计,并计算估计误差及收敛曲线,对比不同信噪比下的误差表现。在MATLAB2022a版本中运行,展示了参数估计值及其误差曲线。极大似然估计方法通过最大化观测数据的似然函数来估计未知参数,适用于多种系统模型。
|
2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。
123 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
|
2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。
95 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
|
2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。
71 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
|
5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)
下一篇
无影云桌面