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申请/专利权人：广东工业大学

摘要：本发明公开了一种基于改进进化算法的逆最短路权重调整方法及系统，该方法包括：根据路由网络结构图确定目标函数、约束空间和约束条件并输入参数初值，构建路由网络结点最短路逆优化问题；根据参数初值和约束空间对路由网络结点最短路逆优化问题进行取值，得到每个结点权重调整方案的最优路径；并进行添加受保护调整方案与待更新调整方案，基于改进进化算法进行迭代更新处理，输出最优权重调整方案；根据最优权重调整方案改变给定路径上弧的权重。可以有效的计算最优调整方案，更快更精准地用于路由调整与分配、生产规划等任务。本发明作为一种基于改进进化算法的逆最短路权重调整方法及系统，可广泛应用于路由分配技术领域。

主权项：1.一种基于改进进化算法的逆最短路权重调整方法，其特征在于，包括以下步骤：根据路由网络结构图确定目标函数、约束空间和约束条件并输入参数初值，构建路由网络结点最短路逆优化问题，所述输入参数初值具体包括初始路径权重、随机化参数、决策空间、种群个体数量、受保护调整方案数量、待更新调整方案数量、差分进化算法变异尺度、差分进化算法交叉概率、最大迭代次数和调整方案邻居个数；根据参数初值和约束空间对路由网络结点最短路逆优化问题中的结点权重与结点路径进行初始化并根据目标函数对初始化后的结点权重与结点路径进行取值，得到每个结点权重调整方案的最优路径；对每个结点权重调整方案的最优路径进行添加受保护调整方案与待更新调整方案并基于改进进化算法进行迭代更新处理，直至所述迭代更新次数满足预设最大迭代次数，输出受保护调整方案中的首个方案作为最优权重调整方案；根据最优权重调整方案改变给定路径上弧的权重，得到最优路由结点路径；所述根据路由网络结构图确定目标函数、约束空间和约束条件并输入参数初值，构建路由网络结点最短路逆优化问题这一步骤，其具体包括：获取路由网络结构图，所述路由网络结构图的表达式为：G＝V,E,W上式中，G表示路由网络结构图，V、E和W分别表示路由网络结构中的点、边和权重的集合；根据路由网络结构图确定目标函数、约束空间和约束条件，所述目标函数为理想最优可行路径；输入参数初值结合目标函数、约束空间和约束条件，构建路由网络结点最短路逆优化问题；所述路由网络结点最短路逆优化问题的表达式为： 上式中，dmn表示路由网络结构图上第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值，cmn表示初始方案的第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值，表示给定的理想花销最小数据传输路径中第m个结点到第n个结点的弧的特征取值，经过时为1，不经过时为0，xmn表示图上第m个结点到第n个结点的弧的特征取值，经过时为1，不经过时为0；所述对每个结点权重调整方案的最优路径进行添加受保护调整方案与待更新调整方案并基于改进进化算法进行迭代更新处理，直至所述迭代更新次数满足预设最大迭代次数，输出受保护调整方案中的首个方案作为最优权重调整方案这一步骤，其具体包括：计算每个结点权重调整方案的最优路径与目标函数之间的差距，选取差距最小值对应的结点权重调整方案作为索引添加至受保护调整方案，得到添加后的受保护调整方案；计算每个结点权重调整方案的最优路径与待更新调整方案之间的代价，选取代价最大且不在受保护调整方案的结点权重调整方案作为索引添加至待更新调整方案，得到添加后的待更新调整方案；整合添加后的受保护调整方案与添加后的待更新调整方案，构建双目标优化函数；基于双目标优化函数，根据欧氏距离计算不同结点权重调整方案之间的相似度，选取欧氏距离最小即相似度最高的结点权重调整方案添加至邻居调整方案；对添加后的邻居调整方案，基于改进进化算法，根据参数初值、目标函数、约束条件更新不同调整方案下的最优路径；直至所述迭代更新次数满足预设最大迭代次数，输出受保护调整方案中的首个方案作为最优权重调整方案；所述计算每个结点权重调整方案的最优路径与目标函数之间的差距即计算每个结点权重调整方案的花销最小数据传输路径与理想花销最小数据传输路径之间的差距的公式表示如下： 上式中，Xj表示第j个调整方案的当前花销最小数据传输路径，Gj表示第j个调整方案下的图，表示第j个调整方案的当前花销最小数据传输路径中第m个结点到第n个结点的弧的特征取值，经过时为1，不经过时为0，X0表示给定的理想花销最小数据传输路径，表示给定的理想花销最小数据传输路径中第m个结点到第n个结点的弧的特征取值，经过时为1，不经过时为0；所述计算每个结点权重调整方案的最优路径与待更新调整方案之间的代价的计算公式如下： 上式中，Dj表示第j个调整方案，Gj表示第j个调整方案下的图，C表示初始方案，表示第第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值，cmn表示初始方案的第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值；所述根据欧氏距离计算不同结点权重调整方案之间的相似度的公式具体表示如下： 上式中，djk表示欧氏距离，Dj表示第j个调整方案，Dk表示第k个调整方案，Gj、Gk表示第j、k个调整方案下的图，表示第j个调整方案的第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值，表示第m个结点到第n个结点的弧上的权重的取值。

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百度查询： 广东工业大学 一种基于改进进化算法的逆最短路权重调整方法及系统