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import random
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from turtledemo.paint import switchupdown
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from pfsp_simulated_annealing.machine import Machine
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from pfsp_simulated_annealing.workpiece import Workpiece
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class Simulate:
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def __init__(self, n, m, p):
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self.Wnum = n #声明一个整数变量Wnum，表示工件的数量。
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self.Mnum = m #声明一个整数变量Mnum，表示机器的数量。
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self.cost = [[0] * m for _ in range(n)] #声明一个二维整数数组cost，用于存储每个工件在每台机器上的加工时间。
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for i in range(n):
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for j in range(m):
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self.cost[i][j] = p[i * m + j]
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self.management = [[j for j in range(n)] for _ in range(m)] #声明一个二维整数数组management，用于存储工件的调度顺序。
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self.Time = [[0] * n for _ in range(m)] #声明一个二维整数数组Time，用于存储每台机器上每个工件的开始加工时间，也就是调度顺序。
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self.switchx = 0 #声明两个整数变量switchx和switchy，用于存储交换操作中的两个工件的索引。
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self.switchy = 0
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self.switchrow = 0
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self.M = [Machine() for _ in range(m)] #声明一个Machine对象数组M，用于存储每台机器的信息。
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self.W = [Workpiece() for _ in range(n)] #声明一个Workpiece对象数组W，用于存储每个工件的信息。
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print(f"Simulate初始化")
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self.print_data() #打印出来看看有没有错误
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def random_reset(self): #其实就是初始化工件在每个机器上的调度顺序
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"随机重置工件在每个机器上的调度顺序"
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for i in range(self.Mnum): # 遍历每台机器
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for j in range(self.Wnum): # 遍历工件
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# 生成随机索引
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x = random.randint(j, self.Wnum - 1)
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# 交换
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self.management[i][j], self.management[i][x] = self.management[i][x], self.management[i][j]
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print("工件初始调度顺序 (management):")
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for man in self.management:
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print(man)
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def roll_back(self):
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"""交换管理矩阵中指定行的两个元素""" #根据保存的row，x，y，，把交换过的位置给交换回去
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# 保存当前行、列的值
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temp = self.management[self.switchrow][self.switchx]
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# 交换元素
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self.management[self.switchrow][self.switchx] = self.management[self.switchrow][self.switchy]
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self.management[self.switchrow][self.switchy] = temp
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def random_exchange(self): #找到下一个调度方案，并且每次只改变一台机器上的两个工件之间的调度顺序
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"""随机交换两个工件在同一台机器的调度位置""" #同时还得记录是哪俩个交换了位置
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random.seed() # 用于初始化随机数生成器
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self.switchrow = random.randint(0, self.Mnum - 1)
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self.switchx = random.randint(0, self.Wnum - 1)
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self.switchy = random.randint(0, self.Wnum - 1)
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#print(f"随机改变了第{self.switchrow}台机器，第{self.switchx}和{self.switchy}个工件之间的调度顺序")
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# 交换工件位置
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self.management[self.switchrow][self.switchx], self.management[self.switchrow][self.switchy] = \
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self.management[self.switchrow][self.switchy], self.management[self.switchrow][self.switchx]
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#print("随机交换后的管理信息:")
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#for row in self.management:
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# print(row)
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def f(self):
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#print("模拟一个车间调度系统中的调度过程，直到所有工件完成在所有机器上的处理")
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rtime = 0 #记录总花费时间
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while True:
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#判断是否有工件加工完毕并且可以转移到下一台机器上
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for i in range(self.Mnum):
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current_piece = self.M[i].process() #获得当前这个机器正在处理的工件索引
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if current_piece != self.Wnum - 1: #如果当前工件的索引不等于最后一个也就是这次测试的工件的数量
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x = self.management[i][current_piece + 1] #得到这台机器下一个要处理的工件的号码
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if self.M[i].left_time == 0 and self.W[x].left_time == 0 and self.W[x].being_processed == i - 1:
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#当前这台机器的剩余加工时间为0 并且 这台机器的下一个要加工的工件的剩余加工时间为0
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# 并且这台机器的下一个要加工的工件的现在停留在前一台机器上
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#也就是说，当前机器空闲了，当前机器的下一个要加工的工件它刚好在前一台机器，并且在前一台工具那也已经加工完了，那这台机器就可以开始加工这个工件了
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self.M[i].next_wp(self.cost[x][i]) #当前机器开始加工下一个工件，设置时间为下一个工件在那台机器上要耗费的时间
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self.W[x].next_machine(self.cost[x][i]) #这个工件转移到下一台机器加工 因为加工顺序必须是从0 1 2 3 4 这样一台台排下去的
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self.Time[i][current_piece + 1] = rtime #记录这台机器第几个工件的开始加工时间，因为current_price
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#同时减少机器和工件的加工时间，每次都减1
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for i in range(self.Mnum):
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self.M[i].next_time()
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for i in range(self.Wnum):
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self.W[i].next_time()
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flag = False #判断是否全部加工完毕
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for i in range(self.Wnum):
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if self.W[i].left_time != 0 or self.W[i].being_processed != self.Mnum - 1:
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flag = True
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break
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if not flag:
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#print(f"此次调度方案耗时：{rtime}")
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return rtime + 1
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rtime += 1
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def output_data(self):
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# 构建 management_str 字符串
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management_str = []
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for i in range(self.Mnum):
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row = []
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for j in range(self.Wnum):
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row.append(str(self.management[i][j]))
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management_str.append('\t'.join(row))
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management_str = '\n'.join(management_str)
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# 写入 management.txt 文件
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file_name = "output/management.txt"
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try:
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with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as fw:
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fw.write(management_str)
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fw.flush()
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print(f"写入文件 {file_name} 成功")
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except IOError as e:
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print(f"写入文件 {file_name} 时出错: {e}")
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# 构建 time_str 字符串
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time_str = []
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for i in range(self.Mnum):
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row = []
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for j in range(self.Wnum):
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row.append(f"{self.Time[i][j]}\t{self.Time[i][j] + self.cost[self.management[i][j]][i]}")
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|
time_str.append('\t'.join(row))
|
|
|
time_str = '\n'.join(time_str)
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|
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|
# 写入 time.txt 文件
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|
file_name = "output/time.txt"
|
|
|
try:
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|
with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as fw:
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|
|
fw.write(time_str)
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|
|
fw.flush()
|
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print(f"写入文件 {file_name} 成功")
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|
except IOError as e:
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print(f"写入文件 {file_name} 时出错: {e}")
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def reset_for_new_round(self): #重置所有的参数
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for i in range(self.Wnum):
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self.W[i].reset()
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for i in range(self.Mnum):
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self.M[i].reset()
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def print_data(self):
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print(f"工件数量: {self.Wnum}")
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print(f"机器数量: {self.Mnum}")
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print("加工时间 (cost):")
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for row in self.cost:
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print(row)
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print("工件调度顺序 (management):")
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for man in self.management:
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print(man)
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print("开始加工时间 (Time):")
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for row in self.Time:
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print(row)
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print("机器状态 (M):")
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for machine in self.M:
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print(machine)
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print("工件状态 (W):")
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for workpiece in self.W:
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print(workpiece) |
