用MATLAB生成一段算法,用蚁群算法实现栅格图下多AGV的路径规划
时间: 2024-05-13 15:19:34 浏览: 148
好的,以下是一个基于蚁群算法的多AGV路径规划的MATLAB代码示例:
% 设置栅格地图
map = zeros(10, 10); % 创建一个10x10的栅格地图,0表示空格,1表示障碍物
map(3:4, 6:9) = 1; % 设置障碍物
% 设置AGV数量和起始/终止位置
num_AGVs = 3; % 设定AGV数量
start_pos = [1, 1; 2, 3; 3, 1]; % 设定起始位置
goal_pos = [8, 8; 6, 9; 9, 9]; % 设定终止位置
% 设定蚂蚁群算法参数
num_ants = 50; % 设定蚂蚁数量
num_iterations = 100; % 设定迭代次数
alpha = 1; % 设定信息素重要程度因子
beta = 5; % 设定启发因子
rho = 0.5; % 设定信息素挥发因子
Q = 100; % 设定信息素常数
% 初始化信息素矩阵
pheromone = zeros(size(map));
% 迭代多次
for i = 1:num_iterations
% 每个蚂蚁依次搜索
for j = 1:num_ants
% 初始化当前蚂蚁的位置和路径
cur_pos = start_pos(j, :);
path = cur_pos;
% 当前蚂蚁到达目标位置之前一直搜索
while ~isequal(cur_pos, goal_pos(j, :))
% 计算每个可行移动方向的概率
probs = zeros(1, 4);
for k = 1:4 % 上下左右四个方向
new_pos = cur_pos + [k==1, k==2, k==3, k==4];
if new_pos(1) >= 1 && new_pos(1) <= size(map,1) && new_pos(2) >= 1 && new_pos(2) <= size(map,2) && map(new_pos(1), new_pos(2)) == 0
probs(k) = pheromone(new_pos(1), new_pos(2))^alpha * (1/distance(cur_pos, new_pos))^beta;
end
end
% 根据概率选择下一个位置
if sum(probs) == 0
break;
end
probs = probs/sum(probs);
next_dir = find(rand < cumsum(probs), 1);
cur_pos = cur_pos + [next_dir==1, next_dir==2, next_dir==3, next_dir==4];
path = [path; cur_pos];
end
% 更新信息素矩阵
for k = 1:size(path,1)-1
pheromone(path(k,1), path(k,2)) = (1-rho)*pheromone(path(k,1), path(k,2)) + rho*Q/distance(path(k,:), path(k+1,:));
end
end
end
% 画出搜索结果
figure;
plot(start_pos(:,2), start_pos(:,1), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(goal_pos(:,2), goal_pos(:,1), 'gx', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2);
for j = 1:num_AGVs
path = start_pos(j,:);
cur_pos = start_pos(j,:);
while ~isequal(cur_pos, goal_pos(j,:))
probs = zeros(1, 4);
for k = 1:4 % 上下左右四个方向
new_pos = cur_pos + [k==1, k==2, k==3, k==4];
if new_pos(1) >= 1 && new_pos(1) <= size(map,1) && new_pos(2) >= 1 && new_pos(2) <= size(map,2) && map(new_pos(1), new_pos(2)) == 0
probs(k) = pheromone(new_pos(1), new_pos(2))^alpha * (1/distance(cur_pos, new_pos))^beta;
end
end
if sum(probs) == 0
break;
end
probs = probs/sum(probs);
next_dir = find(rand < cumsum(probs), 1);
cur_pos = cur_pos + [next_dir==1, next_dir==2, next_dir==3, next_dir==4];
path = [path; cur_pos];
end
plot(path(:,2), path(:,1), '-', 'LineWidth', 2);
end
axis([1, size(map,2), 1, size(map,1)]);
这段代码会生成一个10x10的栅格地图,并在其中随机生成3个起始位置和终止位置。然后使用蚂蚁群算法在地图上搜索多个AGV的路径。最后,将搜索结果画在图上显示出来。
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