生產(chǎn)調度matlab

1、function Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2=JSPGA(M,N,Pm,T,P)%greemsim原創(chuàng)-% JSPGA.m% 輸入?yún)?shù)列表% M 遺傳進化迭代次數(shù)% N 種群規(guī)模 (取偶數(shù) )% Pm 變異概率% T m×n 的矩陣，存儲 m 個工件 n 個工序的加工時間% P 1 ×n 的向量， n 個工序中，每一個工序所具有的機床數(shù)目% 輸出參數(shù)列表% Zp 最優(yōu)的 Makespan值% Y1p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的開始時刻，可根據(jù)它繪出甘特圖% Y2p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的結束時刻，可根據(jù)它繪出甘特圖% Y3p 最優(yōu)方案中，各工件各

2、工序使用的機器編號% Xp 最優(yōu)決策變量的值，決策變量是一個實數(shù)編碼的m×n 矩陣% LC1 收斂曲線 1，各代最優(yōu)個體適應值的記錄% LC2 收斂曲線 2，各代群體平均適應值的記錄% 最后，程序還將繪出三副圖片：兩條收斂曲線圖和甘特圖（各工件的調度時序圖）%第一步：變量初始化m,n=size(T);%m 是總工件數(shù)， n 是總工序數(shù)Xp=zeros(m,n);%最優(yōu)決策變量LC1=zeros(1,M);% 收斂曲線 1LC2=zeros(1,N);% 收斂曲線 2%第二步：隨機產(chǎn)生初始種群farm=cell(1,N);% 采用細胞結構存儲種群for k=1:NX=zeros(m,n

3、);for j=1:nfor i=1:mX(i,j)=1+(P(j)-eps)*rand;endendfarmk=X;endcounter=0;%設置迭代計數(shù)器while counter<M% 停止條件為達到最大迭代次數(shù)?%第三步：交叉newfarm=cell(1,N);% 交叉產(chǎn)生的新種群存在其中Ser=randperm(N);for i=1:2:(N-1)A=farmSer(i); % 父代個體B=farmSer(i+1);Manner=unidrnd(2);% 隨機選擇交叉方式if Manner=1cp=unidrnd(m-1);% 隨機選擇交叉點%雙親雙子單點交叉a=A(1:cp

4、,:);B(cp+1):m,:);% 子代個體b=B(1:cp,:);A(cp+1):m,:);elsecp=unidrnd(n-1);% 隨機選擇交叉點a=A(:,1:cp),B(:,(cp+1):n);b=B(:,1:cp),A(:,(cp+1):n);endnewfarmi=a;% 交叉后的子代存入newfarmnewfarmi+1=b;end%新舊種群合并FARM=farm,newfarm;?%第四步：選擇復制FITNESS=zeros(1,2*N);fitness=zeros(1,N);plotif=0;for i=1:(2*N)X=FARMi;Z=COST(X,T,P,plotif

5、);% 調用計算費用的子函數(shù)FITNESS(i)=Z;end%選擇復制采取兩兩隨機配對競爭的方式，具有保留最優(yōu)個體的能力Ser=randperm(2*N);for i=1:Nf1=FITNESS(Ser(2*i-1);?f2=FITNESS(Ser(2*i);if f1<=f2farmi=FARMSer(2*i-1);fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i-1);elsefarmi=FARMSer(2*i);fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i);endend%記錄最佳個體和收斂曲線minfitness=min(fitness)meanfitness=mea

6、n(fitness)LC1(counter+1)=minfitness;% 收斂曲線 1，各代最優(yōu)個體適應值的記錄LC2(counter+1)=meanfitness;%收斂曲線 2，各代群體平均適應值的記錄pos=find(fitness=minfitness);Xp=farmpos(1);?%第五步：變異for i=1:Nif Pm>rand;% 變異概率為 PmX=farmi;I=unidrnd(m);J=unidrnd(n);X(I,J)=1+(P(J)-eps)*rand;farmi=X;endendfarmpos(1)=Xp;?counter=counter+1end%輸出結

7、果并繪圖figure(1);plotif=1;X=Xp;Zp,Y1p,Y2p,Y3p=COST(X,T,P,plotif);figure(2);plot(LC1);figure(3);plot(LC2);function Zp,Y1p,Y2p,Y3p=COST(X,T,P,plotif)% JSPGA 的內聯(lián)子函數(shù)，用于求調度方案的 Makespan值% 輸入?yún)?shù)列表% X 調度方案的編碼矩陣，是一個實數(shù)編碼的m×n 矩陣% T m×n 的矩陣，存儲 m 個工件 n 個工序的加工時間% P 1 ×n 的向量， n 個工序中，每一個工序所具有的機床數(shù)目% ploti

8、f 是否繪甘特圖的控制參數(shù)% 輸出參數(shù)列表% Zp 最優(yōu)的 Makespan值% Y1p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的開始時刻% Y2p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的結束時刻% Y3p 最優(yōu)方案中，各工件各工序使用的機器編號%第一步：變量初始化m,n=size(X);Y1p=zeros(m,n);Y2p=zeros(m,n);Y3p=zeros(m,n);%第二步：計算第一道工序的安排Q1=zeros(m,1);Q2=zeros(m,1);R=X(:,1);% 取出第一道工序Q3=floor(R);% 向下取整即得到各工件在第一道工序使用的機器的編號%下面計算各工件第一道工序的開始時刻和結束時刻f

9、or i=1:P(1)% 取出機器編號pos=find(Q3=i);% 取出使用編號為i 的機器為其加工的工件的編號lenpos=length(pos);if lenpos>=1Q1(pos(1)=0;Q2(pos(1)=T(pos(1),1);if lenpos>=2for j=2:lenposQ1(pos(j)=Q2(pos(j-1);Q2(pos(j)=Q2(pos(j-1)+T(pos(j),1);endendendendY1p(:,1)=Q1;Y2p(:,1)=Q2;Y3p(:,1)=Q3;%第三步：計算剩余工序的安排for k=2:nR=X(:,k);% 取出第 k 道

10、工序Q3=floor(R);% 向下取整即得到各工件在第k 道工序使用的機器的編號%下面計算各工件第k 道工序的開始時刻和結束時刻for i=1:P(k)% 取出機器編號pos=find(Q3=i);% 取出使用編號為i 的機器為其加工的工件的編號lenpos=length(pos);if lenpos>=1EndTime=Y2p(pos,k-1);% 取出這些機器在上一個工序中的結束時刻POS=zeros(1,lenpos);%上一個工序完成時間由早到晚的排序for jj=1:lenposMinEndTime=min(EndTime);ppp=find(EndTime=MinEndTi

11、me);POS(jj)=ppp(1);EndTime(ppp(1)=Inf;end?%根據(jù)上一個工序完成時刻的早晚，計算各工件第k 道工序的開始時刻和結束時刻Q1(pos(POS(1)=Y2p(pos(POS(1),k-1);Q2(pos(POS(1)=Q1(pos(POS(1)+T(pos(POS(1),k);%前一個工件的結束時刻if lenpos>=2for j=2:lenposQ1(pos(POS(j)=Y2p(pos(POS(j),k-1);% 預定的開始時刻為上一個工序的結束時刻if Q1(pos(POS(j)<Q2(pos(POS(j-1)% 如果比前面的工件的結束時

12、刻還早Q1(pos(POS(j)=Q2(pos(POS(j-1);endendendendendY1p(:,k)=Q1;Y2p(:,k)=Q2;Y3p(:,k)=Q3;end%第四步：計算最優(yōu)的Makespan 值Y2m=Y2p(:,n);Zp=max(Y2m);%第五步：繪甘特圖if plotiffor i=1:mfor j=1:nmPoint1=Y1p(i,j);mPoint2=Y2p(i,j);mText=m+1-i;PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText);Word=num2str(Y3p(i,j);text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mTex

13、t-0.5,Word);hold onx1=mPoint1;y1=mText-1;x2=mPoint2;y2=mText-1;x3=mPoint2;y3=mText;x4=mPoint1;y4=mText;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,'r');fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,1,0.5,1);text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mText-0.5,Word);endendendfunction PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText)% 此函數(shù)畫出小矩形% 輸入 :?% mPoint1 輸入點 1,較小 ,橫坐標% mPoint2 輸入點 2,較大 ,橫坐標% mText 輸入的文本 ,序號 ,縱坐標vPoint = zeros(4,2) ;vPoint(1,:) = mPoint1,mText-1;vPoint(2,:) = mPoint2,mText-1;vPoint(3,:) = mPoint1,mText;vPoint(4,:) = mPoint2,mText;plot(v