1.一种基于联结矩阵寻优的航路网规划方法,其特征在于,包括:根据两两节点之间的交汇关系建立航路网络矩阵;根据所述航路网络矩阵生成遗传种群,并分别对所述遗传种群中的每个染色体进行评价,得到整个航路网络的路段长度及物流运输费用的适应值函数;通过预设遗传算法在所述适应值函数的基础上生成单个染色体的适应值,并选择适应值最高的染色体作为最优子代个体,直至轮询完整个遗传种群;将所述最优子代个体转化为对应的最优航路网结构;所述的分别对所述遗传种群中的每个染色体进行评价,得到整个航路网络的路段长度及物流运输费用的适应值函数包括:将一个染色体转换成第一联结矩阵;根据所述第一联结矩阵,获取两两节点间的线路的交叉点及垂足点,对每一条线段上的所述节点、交叉点以及垂足点进行排序;根据排序结果生成第二联结矩阵;根据所述第二联结矩阵计算两两节点之间的最短距离;计算整个航路网络的物流运输成本及每一段线路、每一个节点上的物流量;根据所述物流量计算每一段线路上的路宽以及计算整个航路网络的路段长度;根据所述物流量及所述路段长度计算所述整个航路网络的物流运输总费用;根据所述整个航路网络的路段长度及整个航路网络的物流运输总费用计算每个节点对应的适应值函数;所述的根据所述第一联结矩阵,获取两两节点间的线路的交叉点及垂足点,对每一条线段上的所述节点、交叉点以及垂足点进行排序,其具体包括:查找所述第一联结矩阵中的非零节点所对应的坐标及两点连线方程;根据所述第一联结矩阵确定是否存在交叉点,若存在,则求出交叉点;查询未连成线段的无联结节点,并计算无联结节点到所有线段的距离,确定最短距离对应的垂足点;对每条线段上的节点、交叉点和/或垂足点按先后顺序进行排序。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述物流量计算每一段线路上的路宽以及计算整个航路网络的路段长度包括:根据所述物流量计算每一段线路上的路宽通过下述公式计算:W ij =floor(Q E (i,j)/C 0 )+1,其中,W ij 为路段L ij 的宽度,floor()为向下取整,Q E (i,j)为整个航路网络的流量矩阵,C 0 为每一条路段允许的最大通过率;计算整个航路网络的路段长度通过下述公式计算: 其中,R ij 为航路网络中节点i,j两点之间的距离,J E 为第二联结矩阵,T为垂足点个数,C为交叉点个数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述物流量及所述路段长度计算所述整个航路网络的物流运输总费用可以采用下述公式计算: 其中,q ij 为航路网络节点i与节点j之间的航班流量,d ij 为航路网络节点i到节点j之间的最短路径距离;根据所述整个航路网络的路段长度及整个航路网络的物流运输总费用计算每个节点对应的适应值函数可以采用下述公式计算:eval(v k )=αL network +βC network ,其中,α、β为权值。
4.一种基于联结矩阵寻优的航路网规划装置,其特征在于,包括:建立单元,用于根据两两节点之间的交汇关系建立航路网络矩阵;第一生成单元,用于根据所述建立单元建立的所述航路网络矩阵生成遗传种群;评价单元,用于分别对所述第一生成单元生成的所述遗传种群中的每个染色体进行评价,得到整个航路网络的路段长度及物流运输费用的适应值函数;第二生成单元,用于通过预设遗传算法在所述适应值函数的基础上生成单个染色体的适应值,并选择适应值最高的染色体作为最优子代个体,直至轮询完整个遗传种群;转化单元,用于将所述最优子代个体转化为对应的最优航路网结构;所述的评价单元包括:转换模块,用于将一个染色体转换成第一联结矩阵;获取模块,用于根据所述第一联结矩阵,获取两两节点间的线路的交叉点及垂足点,对每一条线段上的所述节点、交叉点以及垂足点进行排序;生成模块,用于根据排序结果生成第二联结矩阵;第一计算模块,用于根据所述第二联结矩阵计算两两节点之间的最短距离;第二计算模块,用于计算整个航路网络的物流运输成本及每一段线路、每一个节点上的物流量;第三计算模块,用于根据所述物流量计算每一段线路上的路宽以及计算整个航路网络的路段长度;第四计算模块,用于根据所述物流量及所述路段长度计算所述整个航路网络的物流运输总费用;第五计算模块,用于根据所述整个航路网络的路段长度及整个航路网络的物流运输总费用计算每个节点对应的适应值函数;所述获取模块包括:查找子模块,用于查找所述第一联结矩阵中的非零节点所对应的坐标及两点连线方程;处理子模块,用于根据所述第一联结矩阵确定是否存在交叉点,若存在,则求出交叉点;计算子模块,用于查询未连成线段的无联结节点,并计算无联结节点到所有线段的距离,确定最短距离对应的垂足点;排序子模块,用于对每条线段上的节点、交叉点和/或垂足点按先后顺序进行排序。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,根据所述物流量计算每一段线路上的路宽通过下述公式计算:W ij =floor(Q E (i,j)/C 0 )+1,其中,W ij 为路段L ij 的宽度,floor()为向下取整,Q E (i,j)为整个航路网络的流量矩阵,C 0 为每一条路段允许的最大通过率;计算整个航路网络的路段长度通过下述公式计算: 其中,R ij 为航路网络中节点i,j两点之间的距离,J E 为第二联结矩阵,T为垂足点个数,C为交叉点个数。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,第四计算模块还可以采用下述公式计算: 其中,q ij 为航路网络节点i与节点j之间的航班流量,d ij 为航路网络节点i到节点j之间的最短路径距离;第五计算模块还可以采用下述公式计算:eval(v k )=αL network +βC network ,其中,α、β为权值。