粒子群求解带时间窗路径规划代码
时间: 2023-05-23 10:05:07 浏览: 92
待时间窗车辆路径规划模型求解matlab代码_粒子群算法;路径优化_
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抱歉,我是一名语言模型,不会编写代码。但是,我可以给您提供一些有用的信息。
粒子群算法是一种优化算法,常用于解决带时间窗路径规划问题。在粒子群算法中,每个候选解被表示为一个“粒子”,粒子的运动受到其自身的惯性和邻域的影响。该算法逐步迭代,每次迭代都会按照一定规则更新粒子的位置和速度,直到满足停止条件为止。
以下是可能有用的代码参考:
```python
import numpy as np
def find_feasible_solution(n, Q, d, t, tw, max_iter=1000):
"""将粒子放在可行解附近"""
x = np.zeros((max_iter, n), dtype=int)
fx = np.zeros(max_iter)
t_dev = np.zeros((max_iter, n))
v = (np.random.random((n)) * Q).astype(int)
for i in range(n):
while True:
sum = x[0:i, i].sum() + v[i]
if sum > Q:
v[i] = Q - x[0:i, i].sum()
elif sum < d[i]:
v[i] += d[i] - sum
else:
break
x[0] = v
for i in range(max_iter):
t_dev[i] = compute_time_deviation(n, x[i], d, t, tw)
fx[i] = np.linalg.norm(t_dev[i]) # 用欧几里得范数计算适应度值
if fx[i] == 0:
break
v = 0.5 * v + 2 * np.random.random() * (x[i] - x[i-1])
for j in range(n):
while True:
vsum = v[0:j].sum() + v[j+1:]
xsum = x[i, 0:j].sum() + x[i, j+1:]
if v[j] + xsum > Q:
v[j] = Q - xsum - x[i, j]
elif v[j] + xsum < d[j]:
v[j] += d[j] - vsum - x[i, j]
else:
break
x[i+1] = x[i] + v
return x, fx
def compute_time_deviation(n, x, d, t, tw):
"""计算路径时间与时间窗的偏差"""
tp = np.zeros((n+1))
twp = np.zeros((n+1, 2))
tp[0] = tw[0, 0] # 假设第一个节点在车子开始运行的时间到达
twp[0] = tw[0]
td = np.zeros((n))
for i in range(n):
tp[i+1] = tp[i] + t[i, x[i]] # 计算每个节点的时间
twp[i+1] = tw[i+1]
if twp[i+1, 0] < tp[i+1]:
td[i] = tp[i+1] - twp[i+1, 0] # 计算到达时间早于时间窗的偏差
twp[i+1, 0] = tp[i+1]
elif twp[i+1, 1] > tp[i+1]:
td[i] = twp[i+1, 1] - tp[i+1] # 计算到达时间晚于时间窗的偏差
twp[i+1, 1] = tp[i+1]
return td
# example usage
n = 5 # 节点数量
Q = 10 # 车辆容量
d = [0, 1, 2, 3, 4] # 每个节点的需求量
t = np.array([[0, 2, 3, 4, 5],
[2, 0, 1, 5, 2],
[3, 1, 0, 4, 2],
[4, 5, 4, 0, 2],
[5, 2, 2, 2, 0]]) # 每个节点之间的时间(距离)矩阵
tw = np.array([[0, 10],
[1, 10],
[2, 10],
[3, 10],
[4, 10]]) # 每个节点的时间窗
x, fx = find_feasible_solution(n, Q, d, t, tw)
print(x[-1]) # 最终解
print(fx[-1]) # 最终适应度值(偏差大小)
```
需要注意的是,以上代码仅提供了一个简单的基础框架,用于实现粒子群算法求解带时间窗路径规划问题。实际应用中,还需要根据具体问题特点进行一定的修改和优化。
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