基于遗传算法路径规划的MATLAB代码

时间: 2023-06-12 11:07:12 浏览: 87
以下是一个基于遗传算法的路径规划的MATLAB代码示例: ```matlab clc; clear; close all; % 地图大小 map_size = [20, 20]; % 障碍物位置 obstacle = [3,3;4,3;5,3;6,3;7,3;7,4;7,5;7,6;7,7;6,7;5,7;4,7;3,7;3,6;3,5;3,4]; obstacle_num = size(obstacle, 1); % 起点和终点 start_point = [1,1]; end_point = [20,20]; % 遗传算法参数 population_size = 100; gene_length = 100; generation = 100; cross_rate = 0.8; mutation_rate = 0.01; % 初始化种群 population = randi([0, 1], population_size, gene_length); % 开始遗传算法 for i = 1:generation % 计算适应度 fitness = zeros(population_size, 1); for j = 1:population_size path = decode(population(j, :), map_size); fitness(j) = evaluate(path, obstacle, start_point, end_point); end % 选择 selected_population = selection(population, fitness); % 交叉 crossed_population = crossover(selected_population, cross_rate); % 变异 mutated_population = mutation(crossed_population, mutation_rate); % 合并新一代种群 population = [selected_population; crossed_population; mutated_population]; end % 找到最优路径 best_fitness = 0; best_path = []; for i = 1:population_size path = decode(population(i, :), map_size); fitness = evaluate(path, obstacle, start_point, end_point); if fitness > best_fitness best_fitness = fitness; best_path = path; end end % 绘制地图 figure; hold on; axis([0, map_size(1), 0, map_size(2)]); for i = 1:obstacle_num rectangle('Position',[obstacle(i, 1)-0.5,obstacle(i, 2)-0.5,1,1],'FaceColor',[0.5 0.5 0.5],'EdgeColor','none'); end plot(start_point(1), start_point(2), 'ro', 'MarkerSize', 10); plot(end_point(1), end_point(2), 'r*', 'MarkerSize', 10); % 绘制路径 for i = 1:length(best_path)-1 x = [best_path(i, 1), best_path(i+1, 1)]; y = [best_path(i, 2), best_path(i+1, 2)]; line(x, y, 'Color', 'r', 'LineWidth', 2); end ``` 其中,`decode` 函数将一个二进制编码的个体解码为一个路径,`evaluate` 函数计算该路径的适应度,`selection` 函数对种群进行选择,`crossover` 函数进行交叉,`mutation` 函数进行变异。在代码中,路径的表示方式采用了一个二维坐标数组,例如 `[1, 1; 1, 2; 2, 2; 3, 2; ...]` 表示从起点开始,依次经过了 $(1,1)$、$(1,2)$、$(2,2)$、$(3,2)$ 等点,并最终到达终点。

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