MATLAB遗传算法工具箱——旅行商问题(TSP)优化求解器
项目介绍
本项目基于MATLAB平台开发了一个高效的遗传算法工具箱,专门用于求解经典的旅行商问题(TSP)。该工具箱实现了完整的遗传算法优化流程,通过种群进化机制寻找最优路径方案,适用于不同规模的城市坐标数据,为路径规划问题提供可靠的优化解决方案。
功能特性
- 完整算法流程:包含种群初始化、适应度计算、选择、交叉、变异等遗传算法核心算子
- 参数自定义:支持种群规模、迭代次数、交叉概率、变异概率等关键参数灵活配置
- 多选择策略:提供轮盘赌选择、锦标赛选择等多种选择算子
- 动态可视化:实时显示算法收敛过程和最优路径演化
- 结果分析:输出最优路径序列、路径长度及算法运行统计信息
使用方法
- 准备输入数据
- 准备N×2的城市坐标矩阵,每行代表一个城市的(x,y)坐标
- 设置算法参数
- 种群规模:建议50-200之间的正整数
- 最大迭代次数:根据问题复杂度设置,通常100-1000
- 交叉概率:推荐0.7-0.9
- 变异概率:推荐0.01-0.1
- 选择策略:可选轮盘赌或锦标赛选择
- 运行求解器
- 执行主程序,算法将自动进行优化计算
- 实时显示收敛曲线和当前最优路径
- 获取输出结果
- 最优路径序列:城市访问顺序的整数向量
- 最短路径长度:优化路径的总距离
- 收敛曲线图:算法迭代过程中的适应度变化
- 路径可视化图:二维坐标系中的最优路径示意图
- 运行统计:包括运行时间、收敛代数等信息
系统要求
- MATLAB R2016b或更高版本
- 需要安装MATLAB基本工具箱
- 推荐内存4GB以上,用于处理大规模城市数据
文件说明
主程序文件整合了遗传算法求解TSP问题的完整业务流程,包括算法参数初始化、种群创建与管理、适应度评估计算、遗传算子执行、结果可视化输出等核心功能模块。该文件通过协调各算法组件的协同工作,实现从数据输入到优化结果输出的全过程自动化处理,并提供了直观的图形化结果显示界面。