MATLAB禁忌搜索路径优化求解器（Tabu Search Path Optimizer）

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了一个禁忌搜索算法框架，用于组合优化问题求解。支持导入遗传算法的初始解，通过动态禁忌表和多样化搜索策略（如自适应邻域和长期记忆）避免局部最优，并提供可视化功能。适用于路径规划等优化场景。

详 情 说 明

基于禁忌搜索算法的路径优化求解器

项目介绍

本项目实现了一个完整的禁忌搜索算法框架，专门用于解决组合优化问题。该求解器能够接收遗传算法等启发式算法生成的初始解作为输入，通过动态禁忌表机制有效避免搜索过程陷入局部最优。系统支持多种搜索策略，包括自适应邻域生成和长期记忆功能，并提供完善的搜索过程可视化分析工具。

功能特性

• 智能禁忌管理：采用动态禁忌表机制，支持禁忌期限的自动管理和更新
• 多样化搜索策略：实现自适应邻域生成技术，可根据搜索状态动态调整搜索范围
• 长期记忆功能：支持精英解的记忆与重用，增强全局搜索能力
• 特赦准则判定：当禁忌移动产生优质解时，通过特赦准则突破禁忌限制
• 全面可视化分析：提供路径示意图、适应度收敛曲线和搜索过程热力图的多维度可视化
• 模块化质量评估：内置解的质量评估模块，支持用户自定义目标函数

使用方法

输入参数说明

1. 初始解矩阵：n×2数组，遗传算法输出的节点坐标序列，表示初始路径方案
2. 禁忌表参数配置：结构体格式，包含禁忌表大小、最大迭代次数、邻域规模等关键参数
3. 目标函数句柄：用户自定义的适应度计算函数（如旅行商问题中的总路径长度计算）
4. 约束条件矩阵（可选）：节点间的连接约束或时间窗口限制

输出结果说明

1. 最优解路径：1×n向量，经过禁忌搜索优化后的节点访问顺序序列
2. 收敛过程数据：m×2矩阵，记录每次迭代的最优适应度值变化情况
3. 禁忌表状态日志：结构体数组，详细记录每次迭代的禁忌对象及剩余禁忌期限信息
4. 可视化分析图：三子图布局展示路径示意图、适应度收敛曲线和搜索过程热力图

基本调用示例

% 设置禁忌搜索参数 tabuParams.maxIterations = 1000; tabuParams.tabuSize = 50; tabuParams.neighborhoodSize = 100;

% 调用禁忌搜索求解器 [optimalPath, convergenceData, tabuLog, visualization] = main(initialSolution, tabuParams, fitnessFunction, constraints);

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 优化工具箱（用于高级数学运算）
• 图像处理工具箱（用于可视化功能）

文件说明

主程序文件实现了禁忌搜索算法的核心逻辑框架，包括禁忌表的状态管理与更新机制、邻域解的生成与评估策略、特赦准则的触发判定逻辑以及搜索过程的实时监控功能。该文件整合了算法迭代控制、解质量比较、收敛性判断等关键模块，并负责生成最终的可视化分析结果和优化数据输出。