[发明专利]一种并行均衡的多路线规划方法

摘要

本发明涉及一种并行均衡的多路线规划方法，通过引入任务均分的概念，加入集合容量限制，在划分集合的同时，考虑到为每个旅行商访问节点进行合理分配，使得分配后的集合中节点个数较为均匀，同时考虑到节点分配的均衡性，保证了总体访问效率；而且通过引入切比雪夫映射，对粒子进行初始化操作，提高初始解的分布质量和种群的多样性，合理控制搜索范围和规模，增强算法的全局搜索能力，并引入C2Opt算子进行局部调整优化，增强算法的收敛速度，能够有效提高多出发点多旅行商问题的求解精度和收敛速度，缩短多个旅行商访问的总路线长度和访问时间，实现每个旅行商都能够快速访问多个节点并回到起始节点，找到访问节点的最短路径，使算法性能得到保证。

主权项

1.一种并行均衡的多路线规划方法，基于各个旅行商，实现多目标位置节点的集合划分，以及各集合中目标位置节点的路径规划；其中，多目标位置节点的数量大于旅行商的数量，其特征在于，包括如下步骤：步骤A.初始化目标位置节点集合V＝{v_n|n＝1,…,N}，N表示目标位置节点的数量；以及初始化各个旅行商分别一一对应的c₁、…、c_m、…、c_M各访问集合，并针对各个访问集合c_m，定义访问集合上限容量为M表示旅行商的数量，然后进入步骤B；步骤B.定义m＝1，由目标位置节点集合V中随机选择一个目标位置节点，作为cm访问集合的集合中心，并在目标位置节点集合V中删除该目标位置节点，然后进入步骤C；步骤C.判断m+1是否大于M，是则即针对所有访问集合，获得各个访问集合cm的集合中心，并进入步骤F；否则进入步骤D；步骤D.分别针对目标位置节点集合V中的各个目标位置节点，获得目标位置节点分别到各个具有集合中心的访问集合的欧几里得距离dnm，并获得其中的最短欧几里得距离，作为该目标位置节点所对应的最短欧几里得距离，进而获得目标位置节点集合V中各目标位置节点所对应最短欧几里得距离之和Sum，然后进入步骤E；步骤E.在0至Sum范围中任取一个整数值Ram，并按目标位置节点集合V中各目标位置节点的标号顺序，以及各个具有集合中心的访问集合的标号顺序，依次遍历目标位置节点集合V中各目标位置节点分别对应各具有集合中心的访问集合的欧几里得距离dnm，若Ram‑dnm的值小于或等于0，则直接将该dnm所对应的目标位置节点，作为cm+1访问集合的集合中心，并停止遍历，以及在目标位置节点集合V中删除该目标位置节点，然后针对m的值进行加1更新，并返回步骤C；步骤F.获得目标位置节点集合V中各个目标位置节点分别到各个访问集合cm的集合中心的欧几里得距离，并进入步骤G；步骤G.以单次循环方式，依次针对各个访问集合，基于访问集合中已存在目标位置节点的数量，以及访问集合上限容量为b，将距离该访问集合cm的集合中心、最小欧几里得距离所对应的一个目标位置节点，加入至该访问集合cm当中，并在目标位置节点集合V中删除该目标位置节点；如此依次进行各个单次循环，直至目标位置节点集合V为空集；即完成目标位置节点集合V中所有目标位置节点，向各个访问集合的分配，然后进入步骤H；步骤H.基于各个访问集合cm分别所包含的目标位置节点，分别获得各个访问集合cm中的新集合中心，然后判断是否存在原集合中心与新集合中心彼此不一致的访问集合，是则进入步骤I；否则进入步骤J；步骤I.分别针对各个访问集合cm，首先采用新集合中心替换原集合中心，接着将访问集合中除集合中心以外的全部目标位置节点，加入至目标位置节点集合V当中，并删除该访问集合中除集合中心以外的全部目标位置节点，进而更新所有访问集合，然后返回步骤F；步骤J.计算获得各个访问集合cm分别所对应的全局最优路线访问顺序，最后由各个旅行商分别针对其所对应的访问集合，按访问集合所对应的全局最优路线访问顺序，针对访问集合中各个目标位置节点依次进行访问。