[发明专利]一种基于变邻域搜索的ICT基础设施选址方法

权利要求书

1.一种基于变邻域搜索的ICT基础设施选址方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据不同ICT基础设施选址问题，得到不同的双目标集合覆盖问题建模和问题抽象，在引入乘法系数λ后将双目标优化问题进行转换，得到单目标优化问题的目标函数：

s.t.x∈(0,1)^N

步骤2，利用变邻域随机搜索的方法进行求解单目标优化问题的目标函数；

步骤3，通过求解步骤2中的目标函数，得到二进制编码的解向量，每一位二进制数表示对应位置是否部署设备，0为不部署，1为部署，据此对应到每一个候选位置的部署情况，从而给出最终的部署方案；

步骤2中的变邻域随机搜索方法为：基于ICT基础设施选址问题的特性，设计了三种不同大小的邻域，分别为1-bit-flip邻域，swap-bit-flip邻域和2-bit-flip邻域，其中1-bit-flip邻域描述为与当前解海明距离为1的解空间，2-bit-flip邻域描述为与当前解海明距离为2的解空间，swap-bit-flip邻域是2-bit-flip邻域的一个子邻域，描述为与当前解海明距离为2且解的0-1元素个数不变的邻域，在实际问题中看做将任意一个设备从它所在位置放置到其他位置所有情况之和；步骤2的变邻域随机搜索方法，初始解的选取采用针对全零初始解进行贪婪搜索得到，贪婪的目标为覆盖率最大，终止条件为解的覆盖率增加但是目标函数减少；步骤2中的变邻域随机搜索方法，变邻域搜索的过程中采用了两种搜索策略，分别为first-improve策略和best-improve策略，first improve是表示遍历邻域过程中第一次遇到有提升的解则直接返回，best improve表示遍历完所有邻域后返回该邻域中最好的解；

步骤2的变邻域随机搜索方法，具体包括：

STEP0：以最大化覆盖率为目标进行贪婪搜索，当覆盖率上升但是单目标优化问题的目标函数减少时得出初始解，执行STEP1；

STEP1：搜索1-bit-flip邻域，采取best improve策略在1-bit-flip邻域中搜索到局部最优解，具体实现方法为遍历1-bit-flip每一个解，基于数学建模的目标函数计算函数值，对比函数值优劣得到局部最优解，然后执行STEP2；

STEP2：扩大邻域，搜索swap-flip邻域，采取first improve策略在swap-flip邻域搜索到一个提升解，再返回最初的1-bit-flip邻域，执行STEP1；如果没搜索到提升解，则再扩大邻域，执行STEP3；

STEP3：采取first improve策略在2-bit-flip邻域进行搜索，如果得到提升解，再返回最初的1-bit-flip邻域，执行STEP1；否则结束搜索。

2.根据权利要求1所述的一种基于变邻域搜索的ICT基础设施选址方法，其特征在于，步骤2的变邻域随机搜索方法，在实际计算中采用随机抽样的方式来进行搜索。