[发明专利]基于蚁群算法的自组网路径确定方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种基于蚁群算法的自组网路径确定方法，其特征在于，包括：

获取从源节点到目的节点的多条路径，并获取每条路径上相邻节点之间的路径质量信息，其中，所述源节点和所述目的节点位于不同簇内；

根据相邻节点之间的路径质量信息，计算前一节点到后一节点的启发因子；

令M只蚂蚁从所述源节点出发，根据信息素浓度和所述启发因子确定下一节点，直至到达所述目的节点，M为自然数；

根据M只蚂蚁经过的路径的路径质量信息，更新所述信息素浓度；

返回执行令M只蚂蚁从源节点出发到达目的节点的步骤，直到迭代次数达到次数阈值或者大于等于预设数量的蚂蚁经过的路径相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据相邻两节点之间的路径质量信息，计算前一节点到后一节点的启发因子，包括：

根据公式计算前一节点i到后一节点j的启发因子η_ij；

其中，i是当前节点的节点号，j是下一节点的节点号，ω_ij是第i节点与第j节点之间的路径质量信息，ω_MIN是路径质量信息的最小值，ω_MAX是路径质量信息的最大值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信息素浓度和所述启发因子确定下一节点，包括：

根据信息素浓度和所述启发因子，计算各下一节点的转移概率；

对各下一节点的转移概率采用轮盘赌算法，确定所述下一节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据信息素浓度和所述启发因子，计算各下一节点的转移概率，包括：

根据公式计算t时刻，第k只蚂蚁从第i节点向第j节点的转移概率

其中，

其中，i是当前节点的节点号，j是下一节点的节点号，C_ij(t)为t时刻，第i节点与第j节点之间的信息素浓度，η_ij(t)为t时刻，第i节点到第j节点的启发因子，C_is(t)为t时刻，第i节点与第s节点之间的信息素浓度，η_is(t)为t时刻，第i节点到第s节点的启发因子，J_k(i)为第k只蚂蚁在第i节点时，允许选择的下一节点的节点号集合，为第i节点的相邻节点的节点号集合，Tabu_k为第k只蚂蚁已经经过的节点的节点号集合，α为信息素浓度的相对重要系数，β为启发因子的相对重要系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据M只蚂蚁经过的路径的路径质量信息，更新所述信息素浓度，包括：

根据M只蚂蚁经过的路径的路径质量信息，得到M只蚂蚁在本次迭代中增加的信息素浓度；

根据M只蚂蚁在本次迭代中增加的信息素浓度和信息素浓度的挥发度，更新所述信息素浓度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据M只蚂蚁在本次迭代中增加的信息素浓度和信息素浓度的挥发度，更新所述信息素浓度，包括：

根据公式更新t时刻，第i节点与第j节点之间的信息素浓度C_ij(t)；

其中，

其中，θ为信息素浓度的挥发度，C_ij(t-1)为t-1时刻，第i节点与第j节点之间的信息素浓度，为本次迭代中增加的信息素浓度，Q为正数，L_k为第k只蚂蚁在本次迭代中经过路径的路径质量信息。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述获取从源节点到目的节点的多条路径，并获取每条路径上相邻两节点之间的路径质量信息，包括：

通过源节点向目的节点广播请求包，所述请求包在广播过程中收集路径信息以及路径上相邻节点之间的路径质量信息；

从源节点获取目的节点根据所述请求包返回的回应包，所述回应包包括多个请求包中的多条路径的信息以及每条路径上相邻节点之间的路径质量信息。