写一段matlab程序,利用蚁群算法求解高铁列车停站方案

时间: 2023-08-04 19:10:24 浏览: 58
以下是一个简单的matlab程序,利用蚁群算法求解高铁列车停站方案: ``` % 蚁群算法求解高铁列车停站方案 % 定义问题 stations = ["北京", "天津", "石家庄", "济南", "合肥", "南京", "上海"]; distances = [0, 117, 276, 376, 733, 944, 1318; 117, 0, 236, 355, 612, 823, 1206; 276, 236, 0, 274, 531, 742, 1115; 376, 355, 274, 0, 257, 468, 851; 733, 612, 531, 257, 0, 211, 584; 944, 823, 742, 468, 211, 0, 373; 1318, 1206, 1115, 851, 584, 373, 0]; % 距离矩阵 ants = 100; % 蚂蚁数量 alpha = 1; % 信息启发因子 beta = 2; % 期望启发因子 rho = 0.5; % 信息素挥发因子 Q = 1; % 常数因子 iterations = 50; % 迭代次数 % 初始化信息素矩阵 pheromones = ones(length(stations), length(stations)); % 迭代 for i = 1:iterations % 初始化每只蚂蚁 for j = 1:ants current_station = randi(length(stations)); visited_stations = [current_station]; while length(visited_stations) < length(stations) % 计算下一个站点的概率 probabilities = zeros(length(stations), 1); for k = 1:length(stations) if ~any(visited_stations == k) probabilities(k) = pheromones(current_station, k)^alpha * (1 / distances(current_station, k))^beta; end end probabilities = probabilities / sum(probabilities); % 选择下一个站点 r = rand; c = cumsum(probabilities); next_station = find(r <= c, 1); visited_stations = [visited_stations, next_station]; current_station = next_station; end % 计算路线长度 route_length = 0; for k = 1:length(stations)-1 route_length = route_length + distances(visited_stations(k), visited_stations(k+1)); end % 更新信息素矩阵 for k = 1:length(stations)-1 pheromones(visited_stations(k), visited_stations(k+1)) = (1 - rho) * pheromones(visited_stations(k), visited_stations(k+1)) + rho * Q / route_length; pheromones(visited_stations(k+1), visited_stations(k)) = (1 - rho) * pheromones(visited_stations(k+1), visited_stations(k)) + rho * Q / route_length; end end end % 找到最优路线 best_route = zeros(1, length(stations)); current_station = randi(length(stations)); visited_stations = [current_station]; while length(visited_stations) < length(stations) % 计算下一个站点的概率 probabilities = zeros(length(stations), 1); for k = 1:length(stations) if ~any(visited_stations == k) probabilities(k) = pheromones(current_station, k)^alpha * (1 / distances(current_station, k))^beta; end end probabilities = probabilities / sum(probabilities); % 选择下一个站点 [~, next_station] = max(probabilities); visited_stations = [visited_stations, next_station]; best_route(length(visited_stations)) = next_station; current_station = next_station; end % 输出结果 disp("最优路线:"); for i = 1:length(best_route) disp(stations(best_route(i))); end ``` 该程序定义了问题、蚂蚁数量、启发因子、信息素挥发因子、常数因子和迭代次数等参数。然后初始化信息素矩阵,并在每次迭代中更新信息素矩阵。在每次迭代中,每只蚂蚁都会从一个随机站点出发,按照一定的概率选择下一个站点,直到经过所有站点。最后,程序找到最优路线,并输出结果。

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