[发明专利]一种基于聚合物相互作用的路由规划方法

权利要求书

1.一种基于聚合物相互作用的路由规划方法，其特征在于，所述方法包括：

读取网络数据，将网络数据中所有节点以及边链接进行初始化处理，以及，读取待计算的通信数据，统计网络信息，其中网络信息包括：节点度、节点邻接关系以及边邻关系；

将所述网络信息带入聚合物的相互作用中，以及，初始化消息传递对，消息传递对包括a与b，设置所述方法的最大迭代次数和最大执行时间，初始迭代次数为零，初始执行时间为零；

当所述方法执行过程中迭代次数小于所述最大迭代次数以及执行时间小于最大执行时间时，则根据所述消息传递对得到域更新值，以及，判断当前节点状态，分别得到当前节点为源节点、汇聚节点以及中继节点时所述消息传递对的数值；

当所述方法执行过程中迭代次数不小于所述最大迭代次数和/或执行时间不小于所述最大执行时间时，则计算节点流量和边流量，以及，确定交通流中节点是否被发现，将被发现的节点添加到路径结果中，并使路径结果长度加一；

根据所述边流量计算全局路径长度，以及，采用BPR链路开销函数计算全局开销，其中BPR链路开销函数具体为：

t_a表示在链路上单位时间的自由流的通信时间，λ_i表示边流量，c_a表示单位时间内链路的容量，S_a(λ_i)表示单位时间内链路上单位人群的平均通信时间开销；

输出全局规划路径、全局路径长度以及全局开销；其中，

所述读取待计算的通信数据，统计网络信息包括：

读取待计算的通信数据，标记所有节点数目为N，每个节点为i，除了节点i以外，网络中的其他的每个节点表示为j，同时为每个节点i生成对应的邻居集合并得到链接矩阵A，其中如果节点i和j相连，则A_i＝A_j＝1，如果节点i和j不相连，则A_i＝A_j＝0；

将所有待生成路径结果标记为聚合物ν，总数为M，当聚合物ν经过节点i时，定义变量来表示，当聚合物ν不经过节点i时，定义变量定义来表示经过节点i的聚合物数量；

所述当所述方法执行过程中迭代次数小于所述最大迭代次数以及执行时间小于最大执行时间时，则根据所述消息传递对得到域更新值包括：

当所述方法执行过程中迭代次数小于所述最大迭代次数以及执行时间小于最大执行时间时，随机选择一个节点i，并随机选择一个节点ai作为它的祖先节点；

当节点j小于M时，将消息传递对a和b在i和ai之间的传递，得到所述消息传递对的临时后代和祖先，计算并存储其中最小a、最小b和最小a+b，并根据待计算的通信关系和祖先与对应最小值的关系得到数据sigma，并将节点j的数值加一；

重复当节点j小于M时，将消息传递对a和b在i和ai之间的传递的步骤，直到j不小于M；

当节点j不小于M后：

统计所有所述数据sigma，得到数据sigma总值，并计算所述数据sigma总值与每个数据sigma的差值，以及所述数据sigma总值与M的商值，得到用于边开销计算的数据eta；

将所述数据eta带入到BPR链路开销函数的导数中，计算得到开销函数结果，并在所述开销函数结果上加上一个随机的极小值，得到域更新值fuValue。

2.根据权利要求1所述的方法，所述判断当前节点状态，分别得到当前节点为源节点、汇聚节点以及中继节点时所述消息传递对的数值包括：

判断当前节点状态，若当前节点为源节点，则令消息传递对a等于域更新值fuValue减去最小b，b等于一个极大值；

若当前节点为汇聚节点，则令消息传递对a等于一个极大值，b等于域更新值fuValue；

若当前节点为中继节点，则判断最小a+b是否大于零，若最小a+b大于零，则令消息传递对a等于最小a加上域更新值fuValue，b等于最小b加上域更新值fuValue，若最小a+b不大于零，则令消息传递对a等于最小a加上域更新值fuValue减去最小a+b，b等于最小b加上域更新值fuValue减去最小a+b。