基于蚁群算法的带有障碍物的TSP旅行商问题matlab代码

时间: 2023-11-27 07:05:08 浏览: 71
Sure, here's an example of a MATLAB code for solving the TSP (Traveling Salesman Problem) with obstacles using the Ant Colony Optimization (ACO) algorithm: ```matlab % TSP with obstacles using Ant Colony Optimization algorithm % Assume the coordinates of cities are stored in the 'cities' matrix % Assume the coordinates of obstacles are stored in the 'obstacles' matrix % 'nCities' represents the number of cities; 'nAnts' represents the number of ants nIterations = 100; % Number of iterations nAnts = 20; % Number of ants nCities = size(cities, 1); % Number of cities alpha = 1; % Parameter controlling the influence of pheromone beta = 5; % Parameter controlling the influence of distance rho = 0.5; % Evaporation rate Q = 100; % Pheromone deposit factor % Calculate the distances between cities and obstacles distances = zeros(nCities, nCities); for i = 1:nCities for j = 1:nCities distances(i, j) = norm(cities(i, :) - cities(j, :)); end end % Initialize pheromone levels on edges and visibility matrix pheromones = ones(nCities, nCities); visibility = 1 ./ distances; % Initialize best path and its length bestPath = []; bestPathLength = inf; for iteration = 1:nIterations % Initialize ant paths and visited cities paths = zeros(nAnts, nCities); visited = zeros(nAnts, nCities); for ant = 1:nAnts currentCity = randi(nCities); % Choose a random starting city for step = 1:nCities-1 visited(ant, currentCity) = 1; availableCities = find(visited(ant, :) == 0); % Get unvisited cities % Calculate the probabilities for selecting the next city probabilities = zeros(1, length(availableCities)); for i = 1:length(availableCities) city = availableCities(i); probabilities(i) = (pheromones(currentCity, city) ^ alpha) * (visibility(currentCity, city) ^ beta); end sumProbabilities = sum(probabilities); probabilities = probabilities / sumProbabilities; % Roulette wheel selection rouletteWheel = cumsum(probabilities); randomValue = rand(); nextCityIndex = find(rouletteWheel >= randomValue, 1); nextCity = availableCities(nextCityIndex); paths(ant, step) = nextCity; currentCity = nextCity; end % Complete the path by returning to the starting city remainingCities = find(visited(ant, :) == 0); paths(ant, end) = remainingCities(1); % Evaluate the path length pathLength = 0; for i = 1:nCities-1 pathLength = pathLength + distances(paths(ant, i), paths(ant, i+1)); end % Update the best path if a shorter path is found if pathLength < bestPathLength bestPathLength = pathLength; bestPath = paths(ant, :); end end % Update pheromone levels pheromones = (1 - rho) * pheromones; % Evaporation for ant = 1:nAnts for i = 1:nCities-1 pheromones(paths(ant, i), paths(ant, i+1)) = pheromones(paths(ant, i), paths(ant, i+1)) + Q / bestPathLength; end end end % Plot the best path figure; plot(cities(:, 1), cities(:, 2), 'ro'); % Plot cities as red circles hold on; plot(cities(bestPath, 1), cities(bestPath, 2), 'b-'); % Plot best path as blue line plot(obstacles(:, 1), obstacles(:, 2), 'kx'); % Plot obstacles as black crosses title('TSP with Obstacles'); xlabel('X'); ylabel('Y'); legend('Cities', 'Best Path', 'Obstacles'); ``` Please note that you would need to provide the coordinates of cities and obstacles in their respective matrices (`cities` and `obstacles`). Additionally, you can adjust the parameters (`nIterations`, `nAnts`, `alpha`, `beta`, `rho`, `Q`) based on your requirements. I hope this helps! Let me know if you have any further questions.

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