[发明专利]一种灾害应急决策系统路径优化的方法

权利要求书

1.一种灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S11：定义目标函数和适应度函数，其中目标函数f_R=min S，目标函数为基于物资连续供应的情况下求解应急时间S最小化，适应度函数

步骤S12：在目标问题实际表示与遗传算法的染色体位串结构之间建立联系，确定编码和解码运算，进行染色体编码；

步骤S13：根据适应度函数F_R选择算子，计算每个个体的适应度、选择概率和累计概率，通过多次进行选择选出交叉的个体；

步骤S14：交叉算子，采取实值重组的离散重组，计算重组后的适应度值，比较交叉前后的适应度值，决定选择交叉后的算子还是保留原来的算子；

步骤S15：根据适应度函数F_R和信息素更新指导变异规则变异算子；

步骤S16：生成若干组优化解，并通过适应度函数F_R输出最好解。

2.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，所述方法还包括：

初始化种群，包括初始化当前出救点为某一受灾点提供物资的数量初始值、当前出救点的当前物资的剩余储备数量初始值、初始种群规模、种群规模和终止进化代数。

3.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，在步骤S15之后还包括：

步骤S15＇：比较当前的种群适应度和之前的种群适应度，若无明显提高且到达迭代参数时，停止执行，否则，返回执行步骤S12。

4.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，编码方式为实数编码、二进制编码、乱序编码、自适应编码或树编码序列编码中的一种。

5.根据权利要求2所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，初始化种群的具体实现步骤包括：

步骤A1：判断是否存在受灾点i的实际物资分配没有满足其所需，若是，从中随机选取受灾点i，执行步骤A2，否则，执行步骤A4；

步骤A2：判断步骤A1中选取的受灾点i中是否存在实际物资分配数量没有满足其所需，若是，从中随机选取物资j，执行步骤A3，否则，返回执行步骤A1；

步骤A3：判断当前出救点的物资j的剩余储备数量是否大于0，若是，产生0～min（preStoij，Qij-preRij）之间的随机数random，作为本出救点为受灾点i配送物资j的数量，preRij=preRij+random，preStoij=preStoij-random，返回执行步骤A2，否则，构造失败，退出；

步骤A4：Rij=preRij，构造成功，生成初始种群；

其中，preRij为当前出救点为受灾点i提供物资j的数量，其初始值为0，preStoj为当前出救点的物资j的剩余储备数量，初始值为Stoj，Qij为受灾点i所需的物资j，Rij为受灾点i需要j种应急资源的数量。

6.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，在所述步骤S13中，计算每个个体的选择概率时，采取按比例的适应度分配，设种群大小为L，个体为R，则选择概率

根据轮盘赌选择法和最优解直接保留法相结合来选择算子，在群体交叉之前，将一定数量的最佳个体直接遗传到下一代，剩余个体根据其适应度按照轮盘赌选择法进行选择，适应度越大的，被选中的概率越大；

多次进行选择时，每次产生一个[0,1]的随机数random，随机数均匀分布，通过随机数来确定最终被选的个体。

7.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，在所述步骤S14中，交叉算子的具体实现步骤包括：

步骤S141：从种群中随机选择两个个体，产生[0,1]的随机数random，判断是否需要交叉，若random<Pc，Pc为交叉概率，则执行步骤S142，否则，保留原来的算子到下一代；

步骤S142：产生[1，p]的随机数random，交换两个个体中物资R的分配情况。

8.根据权利要求1所述的灾害应急决策系统路径优化的方法，其特征在于，所述步骤S15具体包括：

根据变异概率Pm进行变异操作，随机选择随机个变异点；根据蚁群信息素τ_ij（t）决定是否交换变异点，确保交换后的变异位置前后路径的信息素比交换前高。