[发明专利]基于混沌引力搜索的车辆路径规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆路径规划领域，尤其是涉及一种基于混沌引力搜索的车辆路径规划方法。

背景技术

车辆路径规划是现代运输业中的重要课题。在现代运输业中，人们常常会遇到如下车辆路径规划问题：给定了若干个运输点的坐标位置，要求为一运输车辆规划一条路径，使得该车辆需要从源运输点出发然后经过每个运输点一次且仅一次再回到源运输点，并且要求使得该运输车辆所经过路径的耗费最小化。为了解决这个问题，人们往往通过设计启发式的智能优化算法来求解。

引力搜索算法是一种新近涌现出来的智能优化算法，它已经成功地应用到了许多工程领域中。例如，高淑萍等发明了一种基于改进万有引力算法的多时间窗车辆路径选择方法(专利号:201310470013.0)；王宇等提出了一种利用引力搜索算法来优化船舶舱室布置的方法(王宇,黄胜,廖全蜜,杨放青.基于引力搜索算法的船舶舱室布置方法[J].上海交通大学学报,2016,50(01):131-139)；李超顺等提出了利用改进引力搜索算法来优化励磁控制PID的参数(李超顺,周建中,肖剑.基于改进引力搜索算法的励磁控制PID参数优化[J].华中科技大学学报(自然科学版),2012,40(10):119-122)；蒋建国等提出了利用改进万有引力搜索算法来分析边坡稳定性的方法(蒋建国,谭雅,董立明,汪翠.改进的万有引力搜索算法在边坡稳定分析中的应用[J].岩土工程学报,2016,38(03):419-425)；李海涛等提出了利用量子万有引力搜索来优化SVM的参数，并利用优化好的SVM对自动驾驶仪进行故障诊断(李海涛,何玉珠,宋平.基于量子万有引力搜索的SVM自驾故障诊断[J].北京航空航天大学学报,2016,42(06):1093-1098)；巢渊等提出了利用广义反向粒子群与引力搜索混合算法来优化多阈值图像分割的方法(巢渊,戴敏,陈恺,陈平,张志胜.基于广义反向粒子群与引力搜索混合算法的多阈值图像分割[J].光学精密工程,2015,03:879-886)。

从现有的研究成果中可知，引力搜索算法在求解工程优化问题中表现出非常有潜力的性能。但传统引力搜索算法在求解较大规模的车辆路径规划问题时容易出现收敛速度慢，规划效率不高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于混沌引力搜索的车辆路径规划方法，它能够在一定程度上克服传统引力搜索算法在求解规模较大的车辆路径规划问题时容易出现收敛速度慢，规划效率不高的缺点，本发明能够提高车辆路径规划的效率。

本发明的技术方案：一种基于混沌引力搜索的车辆路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1，输入各运输点的坐标位置，并得到运输点的数量D；

步骤2，用户初始化种群大小Popsize，最大评价次数MAX_FEs；

步骤3，令当前演化代数t＝0，当前评价次数FEs＝0；

步骤4，随机产生初始种群其中个体下标i＝1,2,...,Popsize，并且为种群P_t中的第i个个体，其随机初始化公式为：

其中维度下标j＝1,2,...,D，且存储了D个运输点的顺序权值，表示第i个个体在每一维度上的速度大小，rand(0,1)为在[0,1]之间服从均匀分布的随机实数产生函数；

步骤5，计算种群P_t中每个个体的适应值，然后保存种群P_t中的最优个体Best^t，并令当前评价次数FEs＝FEs+Popsize；

步骤6，执行引力搜索的基本操作算子，然后计算种群P_t中所有个体的适应值；

步骤7，令当前评价次数FEs＝FEs+Popsize；

步骤8，随机选择一个个体，并对选择出来的个体执行混沌局部搜索操作，具体步骤如下：

步骤8.1，令混杂次数NL＝300+200×rand(0,1)；

步骤8.2，在[0,1]之间随机产生一个不等于0.25，0.5和0.75的实数itk；

步骤8.3，令计数器kj＝0，并令迭代因子tp＝itk；

步骤8.4，令混沌因子tk＝4.0×tp×(1-tp)；

步骤8.5，令迭代因子tp＝tk，并令计数器kj＝kj+1；

步骤8.6，如果计数器kj大于NL，则转到步骤8.7，否则转到步骤8.4；

步骤8.7，在[1，Popsize]之间随机产生一个的整数RM1；