【摘 要】
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最短路径问题是图论的经典问题,其广泛应用于网络科学、路径规划、计算机科学等领域,是科学领域多个学科的重要理论支撑,是工程领域解决方案的理论摹础,随着现实需求的日益增
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最短路径问题是图论的经典问题,其广泛应用于网络科学、路径规划、计算机科学等领域,是科学领域多个学科的重要理论支撑,是工程领域解决方案的理论摹础,随着现实需求的日益增加,对路径问题的约束条件也随之增加,因而必经点K短路径问题的解决日益重要。 必经点K短路径即在网络中包含必经点的多条最短路径,日前在GPS导航,路线规划,路由器应刚等方面应用逐渐广泛,必经点K短路径问题是传统最短路径问题的泛化,因而对该问题的研究更具有实际意义与一般性意义。 目前处理必经点K短路径问题的方法小多,并且已有方法耗时多、算法复杂、网络依赖性强、求解最优解的性能不够好等问题。如何快速、准确的求解必经点K短路径问题是当前路径问题的一个急需解决的问题。 混合蛙跳算法作为新兴的群智能算法,其结合了粒子群算法的群体协作进化机制的特点与遗传算法的模因交换的特点,保证了快速收敛性质的同时提高了求解的多样性,因而采用混合蛙跳算法求解必经点K短路径问题在改善传统算法对于耗时和求解多样性方面会具有较好的效果。 本文旨在利用混合蛙跳算法针对必经点K短路径问题进行建模,通过改变算法的编码、种群初始化、蛙跳算予等各个环节,在分析必经点路径存在性的前提条件卜_,针对必经点保序条件的不同,使得算法针对该问题的求解具有良好的适配性。因而能在较短时间内求解优良的最优解集,并同时提高了算法的稳定性。 本文同时分析了当前随机路径生成算法并对传统的随机路径生成算法在生成含必经点随机路径时的低成功率弊端给予了分析与总结,提出了路径抖动算法,其在成功率卜大幅优于传统随机路径生成算法,因而为混合蛙跳算法求解该问题时在种群初始化环节减少算法耗时。
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