国际航线网络中K条最短路径算法改进与仿真

K条最短路径(KSP)问题是国际航线网络实际路径优化问题。通过对航线网络特征与K条最短路径算法的分析,研究了解决KSP问题的典型Yen算法。针对Yen算法求解候选路径占用大量运算时间的问题,提出一种改进Yen算法。改进Yen算法通过借助A*算法的启发式策略,减少了产生候选航线路径的时间,从而提高了算法的搜索效率并减小了算法搜索的规模。通过对国际航线网络实例的仿真,实验结果表明改进Yen算法能够快速求解国际航线网络中的KSP问题;同时,与Yen算法相比,运算效率提升了75.19%以上,能够为航线路径优化提供决策支持。

求解时间窗口网络中前k条最短路径的方法

在一个时间窗口网络中寻找前k条最短路径是一项具有挑战性的任务.在时间窗口网络中,一个节点可能只有在某些特定的时间窗口内才能通行.现有的研究大都假设运动体可以立即通过可通行节点,或者在暂不可通行节点处等待直到未来时间窗口的开始时刻才通过.本文针对一个更一般的时间窗口情况,其中运动体一旦到达节点,可以选择在节点的时间窗口中的任何离散时刻通过该节点.本文将这样的时间窗口网络称为拓展时间窗口网络,其解空间大小和复杂程度都显著增加.通过模拟水面上的自然涟漪扩散现象,本文提出了一种有效的涟漪扩散算法,用于求解拓展时间窗口网络中的前k条最短路径.除了一对一问题之外,涟漪扩散算法(ripple spreading algorithm,RSA)还扩展到一对多问题.在一对多问题中,需要找到从给定起点到网络中的每个其他节点的所有前k条最短路径.新方法具有最优性的理论保证,其计算复杂度仅为O(k×NATU×NL),其中NL是网络中链接的数量,NATU是涟漪通过链接平均所需的仿真时间单位数.实验结果证明了RSA的有效性.

复杂网络中最短K条路径问题的求解算法研究

以时间代价作为目标函数,针对复杂网络的优化问题进行研究,给出了目标评价函数模型的建立过程,提出了基于改进的A*算法求解复杂网络中最短K条路径问题的算法,并以城市交通为例,对算法进行了验证。实验结果表明所提出的算法可适用于一般多重图中最短K条路径问题的快速求解,具有广泛的应用价值。

基于Dijkstra算法的两点间多目标最优路径问题建模和优化

配送在物流系统中扮演着重要的角色,是物流顺利实施的根本保障。在信息技术高速发展的今天,设计高效实用的物流配送算法为物流配送系统实现合理路径运输,从而节约运输时间、减少运输费用,提高现代物流系统效率和降低成本非常必要。借鉴已有的数学模型,建立城市配送中心两点间的多目标最优路径问题模型,并在此基础上借助运筹学路网中的最短路径算法和前k条简单路径的算法对此模型给出三种算法。最后选择一种较为理想的算法利用C++语言编写了程序,在DevC++编译器上进行了编译和调试后,程序在三个目标权值下成功地给出了九条路径,并把这九条路径的各个目标权值列成表格以备分析。程序给出了较为理想的结果。

基于约束聚类和粒子群算法的多路径规划

大型物流中心物流管理信息系统在进行物流配送中,必须进行多配送中心车辆路径问题研究,用尽可能少的车辆,完成货物的配送,并使得行驶总里程最小。业界已经针对多中心路径规划中k条最短路径难问题进行了深入的研究,通过采用传统的聚类算法已经能够实现多路径规划问题,但是在现实多配送中心车辆路径规划中,运输工具的运输能力和用户的需求存在特定限制,本文在聚类算法基础上引入约束机制,将多配送中心问题通过聚类算法降维为单配送中心问题,并在此基础上引入粒子群算法求解单配送中心多路径规划的最优解。通过实验验证该方法的优越性,他比传统粒子群算法的收敛速度至少提升了n(配送中心个数)倍,为路径规划提出了新的解决思路。

基于扩展KMCSP的国际航线运价搜索模型及算法

为提升国际航线运价搜索效率,建立一个国际航线运价搜索的EKMCSP模型,该模型基于K条多约束最短路径(KMCSP)问题并进行扩展。国际航线运价搜索的各种因素被表示为EKMCSP模型中的变量、约束和目标;针对建立的国际航线运价搜索EKMCSP模型提出A*Level算法,结合国际航线运价搜索的特点,采用有限层搜索的思想,提高搜索效率并减小搜索规模。大量实验结果表明,该算法可实现国际航线运价搜索的EKMCSP问题的快速求解,且解集具有较高的正确率。

船舶舱室噪声传递路径分析的声振熵赋权图法

针对传统的矢量迭加法难以满足噪声分布具有中高频域特点的船舶声学分析要求,将船舶噪声分析统计能量系统比拟为热力学系统,引入声振温度和声振熵的概念,并结合图论提出识别船舶舱室噪声传递路径的声振熵赋权图法.将噪声传递路径分析问题转化为求解声振熵赋权图最短路径问题,混合熵增率累计最大的路径即为能量传递的主路径.通过对比算例和超大型油轮上层建筑舱室空气噪声能量传递路径分析算例,验证了船舶舱室噪声传递路径的声振熵赋权图法的有效性,初步揭示了超大型船舶舱室噪声分布与传播机理,为超大型油轮减振与声学设计决策及后续优化提供指导.

棉花物流运输路径建模及仿真应用研究

分析我国棉花物流运输现状及问题,以降低运输成本为目标,综合考虑发货点、收货点、运输方式、油费、路桥费、运输时间等因素,建立棉花运输路径模型,运用前k条最短路径算法求解最优路径。

城市公交查询系统的研究与设计

给出了城市公交查询系统的空间数据结构。在Dijkstra算法的基础上,借助人工智能中状态空间搜索和动态截枝的思想,提出了状态空间搜索求第K最短路径的智能搜索算法。该算法能对所查询的交通路线与乘车方案等用电子地图的形式给予显示,并更换不同城市的地图。测试表明,该系统具有速度快、多媒体显示、维护方便、通用性强等特点。

多指标综合评价的负载均衡路由策略研究

如何在规模庞大的数据中心网络内部进行负载均衡,实现网络资源的优化利用,是个亟待解决的问题.OpenFlow技术提供了一种可编程操作的流量控制方法,已成为近期解决负载均衡问题的热门关键技术.针对数据中心常见的Fat-tree网络拓扑,就数据流在OpenFlow网络中的路径设计问题,利用OpenFlow网络控制器集中控制的优势,在控制器上设计并实现了一种动态负载均衡路由策略.该策略首先选出源节点与目的节点间的前K条最短路径,然后根据获取的网络链路实时状态信息,对选出的前K条路径进行多指标综合评价,并从中选出数据流的最优转发路径.最后,采用Floodlight控制器和Mininet仿真平台,对提出的负载均衡路由策略进行可行性验证和性能验证.结果表明,该策略有效缓解了网络阻塞,提高了链路利用率.

一种时延约束最小代价路由选择算法

使用禁忌搜索方法寻找最优路径,将最小时延路径作为初始解,在满足时延约束的情况下根据禁忌搜索规则求解代价最小的路径。仿真实验证明DCLC_TSR算法具有代价性能良好、可靠性高、耗时少、收敛速度快的优越特点。

基于移动实时位置信令数据的轨道交通换乘行为分析

介绍了上海轨道交通清分规则。在现有上海轨道交通K条最短路径的清分算法基础上,融合移动实时位置信令(OIDD)数据,对换乘行为中的主要换乘路径选择比例进行精细化设置,并对次要换乘路径的换乘比例算法作出补充。通过对乘客行为的分析和应用,实现了对现有上海轨道交通清分规则中换乘路径比例的精细化计算。

一种基于拓扑分析的网络攻击流量分流和阻断方法

现有的针对流量型网络攻击的防御方法主要是在监测点发现异常后对流量进行阻断,仅能降低所在路径的攻击流量但无法降低整个网络的负载。针对这种情况,文章提出一种基于拓扑分析的网络攻击流量分流和阻断方法,基于拓扑分析从网络全局角度出发实现攻击流量分流阻断。该方法基于多种发现策略获取网络拓扑,在网络攻击阶段采用基于K条最短路径分流的方法实现网络流量分流;同时基于主机行为特征对网络攻击进行溯源,并采用基于流表的报文实时过滤方案进行阻断。实验结果表明,该方法具有系统开销小、鲁棒性好、阻断效率高的特点,实用价值较强。

面向NFV中间盒依赖关系的有效路由策略

在软件定义网络中,通过网络功能虚拟化(network function virtualization,NFV)可以有效地优化中间盒的部署以及数据包的路由,但是受中间盒之间存在的依赖关系约束,不适当的部署策略会为运营商带来额外的路由成本,降低资源利用率。为此,文章建立混合整数线性规划模型,提出一种服务链感知精准算法用于计算受中间盒依赖关系以及链路带宽约束的最小路由成本。该算法首先基于中间盒的依赖关系构造有向层级图,然后从该层级图中的源点到终点之间的最短路径中筛选出满足带宽要求的链路作为数据包的路由。仿真实验结果表明,该算法可以快速获取最优解,具有较好的应用前景。