用代码实现粒子群优化算法(PSO)求解车辆路径问题(VRP)。

时间: 2023-10-26 22:04:45 浏览: 263
这里给出一个简单的Python实现粒子群优化算法(PSO)求解车辆路径问题(VRP)的代码示例。假设我们有一些客户需求点和一个仓库,需要用多辆车辆依次访问这些点并回到仓库,最小化总行驶距离。 ```python import random import math # 客户需求点和仓库的坐标 locations = [(4, 4), (2, 0), (6, 0), (0, 6), (8, 6), (0, 0), (8, 0), (8, 8)] # 计算两个点之间的距离 def distance(p1, p2): return math.sqrt((p1[0] - p2[0]) ** 2 + (p1[1] - p2[1]) ** 2) # 计算车辆路径的总距离 def total_distance(vehicles): result = 0 for v in vehicles: for i in range(len(v) - 1): result += distance(locations[v[i]], locations[v[i+1]]) return result # 粒子群优化算法 def pso_vrp(num_vehicles, max_iter): # 初始化粒子群 num_particles = 20 particles = [] for i in range(num_particles): vehicles = [[] for _ in range(num_vehicles)] for j in range(len(locations) - 1): vehicles[random.randint(0, num_vehicles-1)].append(j+1) particles.append(vehicles) # 记录全局最优解 global_best = None global_best_fitness = float('inf') # 迭代搜索 for iter in range(max_iter): for p in particles: # 计算适应度函数(即车辆路径总距离) fitness = total_distance(p) # 更新全局最优解 if fitness < global_best_fitness: global_best = p global_best_fitness = fitness # 更新每个粒子的速度和位置 for p in particles: for i in range(num_vehicles): # 计算车辆路径的当前距离 current_distance = total_distance(p) # 生成随机解 random_solution = [[] for _ in range(num_vehicles)] for j in range(len(locations) - 1): random_solution[random.randint(0, num_vehicles-1)].append(j+1) # 计算随机解的距离 random_distance = total_distance(random_solution) # 更新速度和位置 for j in range(len(p[i])): if random.uniform(0, 1) < 0.5: p[i][j] = global_best[i][j] else: p[i][j] = random_solution[i][j] # 如果新位置更优,则接受新位置 if total_distance(p) < current_distance: current_distance = total_distance(p) # 返回全局最优解 return global_best ``` 在这个示例中,我们使用了一个简单的随机解来更新粒子的位置和速度。实际上,还可以使用更复杂的启发式规则,以期更快地找到最优解。
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