QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 6092|回复: 5
打印 上一主题 下一主题

[求助]车间调度的遗传算法

[复制链接]
字体大小: 正常 放大
rhin        

1

主题

0

听众

17

积分

升级  12.63%

该用户从未签到

新人进步奖

跳转到指定楼层
1#
发表于 2006-3-21 09:03 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta

急需,大侠们帮帮忙吧

 

zan
转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
shenjian        

0

主题

3

听众

21

积分

升级  16.84%

该用户从未签到

新人进步奖

回复

使用道具 举报

8

主题

5

听众

256

积分

升级  78%

该用户从未签到

群组数学建模

群组建模联盟

群组数模者

虽然很久了,给个答案吧,,车间作业调度问题遗传算法通用Matlab程序(2009-04-14 19:01:46)标签:杂谈    / P5 h* m4 K/ K- N6 w- V: ~
明:此程序包含本人的原创成果,尚不能完全公开发表,故随机删掉了其中的几行,一般人是很难将其补充完整并正确运行的。
9 f2 P1 I8 n8 v6 w/ X1 f) w+ U# kfunction [Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2]=JSPGA(M,N,Pm,T,P)
* X' {7 b; v3 ^7 z: \! @- l%--------------------------------------------------------------------------7 [% k9 z- Y$ o5 U0 B
%  JSPGA.m
- B- Q! T  A; G7 R0 `7 C' H%  车间作业调度问题遗传算法" u/ Y; T* n) ?/ o8 B8 f1 z
%--------------------------------------------------------------------------
. l+ W2 B  i9 W' X+ I4 q5 X& ~/ N# H%  输入参数列表
- ^! s1 B: ^1 H  j%  M       遗传进化迭代次数
& s( W# _" a2 y& f4 }; d%  N       种群规模(取偶数)* N; i8 g- |& Q* w  L5 p
%  Pm      变异概率' w% Y& C$ L4 I! ^2 O9 N8 d
%  T       m×n的矩阵,存储m个工件n个工序的加工时间; i' Q5 z- V# [7 v4 P$ C
%  P       1×n的向量,n个工序中,每一个工序所具有的机床数目
0 @$ s$ n( L( L$ C; G%  输出参数列表
- r$ H# c4 m% u%  Zp      最优的Makespan值
0 A4 N4 B! m5 W3 n0 @0 T6 X% Y%  Y1p     最优方案中,各工件各工序的开始时刻,可根据它绘出甘特图8 v6 `; }9 O  l/ Q8 S/ m
%  Y2p     最优方案中,各工件各工序的结束时刻,可根据它绘出甘特图
7 N7 ]  {3 ?! L" O- d- ]1 `%  Y3p     最优方案中,各工件各工序使用的机器编号% z5 i) J- O5 Z0 M+ }+ ~
%  Xp      最优决策变量的值,决策变量是一个实数编码的m×n矩阵. i3 j9 z9 q/ y% n0 B
%  LC1     收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
2 A. Y/ _' D9 G" Q9 E! A, R%  LC2     收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
( [3 ~; V( }6 g! I! {%  最后,程序还将绘出三副图片:两条收敛曲线图和甘特图(各工件的调度时序图)4 |; @7 v9 j* z  S9 J

- r8 f+ W0 K/ A. O9 ]%第一步:变量初始化) F) Z6 s. _4 d
[m,n]=size(T);%m是总工件数,n是总工序数) I2 s  L4 l! o2 l" _6 k
Xp=zeros(m,n);%最优决策变量# O( H$ I& u4 K; ^% r  {3 G( o
LC1=zeros(1,M);%收敛曲线1. H$ n& @, `( r# v9 q! y3 J. G
LC2=zeros(1,N);%收敛曲线2
" e. N9 Y; B% `) Q
) o- ?2 A. c/ J3 Z) U) c( h%第二步:随机产生初始种群! e( }0 A: E- i2 N; T3 F
farm=cell(1,N);%采用细胞结构存储种群
: X; ^% p, ~6 K$ y: T' z; r) xfor k=1:N/ o& K( M7 f: V4 B3 M
    X=zeros(m,n);
1 N# g, |. a- ?& o1 h$ O# E    for j=1:n5 o3 }! D5 m# N2 Z& A! Y0 X5 A; m! R3 j% J
        for i=1:m
. {/ ]2 a- F4 F' ]! M            X(i,j)=1+(P(j)-eps)*rand;
' V: _, g- @/ w        end* _# R7 t' y/ t8 d1 c) E) @3 A/ Y
    end5 F+ r  h8 i  G% Z/ R, T  c
    farm{k}=X;
; }$ W( g6 i% x! J  c+ e! cend
- F- l" `# i3 Q. ~6 {& F5 o+ F1 v3 _
counter=0;%设置迭代计数器
8 f) i2 k! h  H. P7 N. c* _while counter7 L. {1 B3 F/ W# O4 m/ J% P
   ! s  n& V9 E* g. x3 E& }
    %第三步:交叉" g, X1 L' Y9 @
    newfarm=cell(1,N);%交叉产生的新种群存在其中6 T  z! W, o7 z6 M
    Ser=randperm(N);
8 @! \. n2 t2 _    for i=1:2N-1)
# n# Y' r) h7 V* g        A=farm{Ser(i)};%父代个体
' z! \& s; F, p) m% H# e9 P        B=farm{Ser(i+1)};
) g- I) t7 V, C! q/ C1 [        Manner=unidrnd(2);%随机选择交叉方式0 `# n/ }  ?0 R. A* F9 e
        if Manner==1
) D  J0 W8 E3 a3 F            cp=unidrnd(m-1);%随机选择交叉点
' X4 t0 r( v% o! `( o            %双亲双子单点交叉
1 [5 o* A6 c) R4 d, S! j  }* Z. ?            a=[A(1:cp,;B((cp+1):m,];%子代个体
% n( ]& j* \3 ]8 |; o! I* U' T4 H            b=[B(1:cp,;A((cp+1):m,];# P0 [) C+ U9 L- O
        else4 E6 r& Y1 A8 f0 s4 d1 y3 c
            cp=unidrnd(n-1);%随机选择交叉点, D) F/ M  S8 q2 X3 C
            a=[A(:,1:cp),B(:,(cp+1):n)];%双亲双子单点交叉4 `/ l! \& K7 }$ T5 I8 A  m
            b=[B(:,1:cp),A(:,(cp+1):n)];
2 h( t1 L) M! A; @& L; A: P8 Z        end
' T' s# q4 C3 q, o        newfarm{i}=a;%交叉后的子代存入newfarm
* E8 h. t, |, O. I3 W        newfarm{i+1}=b;% h8 r1 x+ g+ h5 _5 _
    end
' Y( F- D) x/ ~! W4 y/ i# U  v6 J    %新旧种群合并8 {7 N8 P9 i2 u2 w3 d3 B
    FARM=[farm,newfarm];
. T* x. S* G% ~   % O: S- O$ [1 g9 h$ c$ I0 V( ^
    %第四步:选择复制
; F2 p% G& ?) v- i7 V3 e    FITNESS=zeros(1,2*N);" J) o5 B* d1 G4 [) E/ U- q
    fitness=zeros(1,N);
+ @/ ]/ \# j, n, d    plotif=0;4 Z/ f' f5 z5 D8 J. C3 w
    for i=12*N)* n, D+ U3 G+ y
        X=FARM{i};  p# I% h) A0 q4 i2 _
        Z=COST(X,T,P,plotif);%调用计算费用的子函数
# {) E) y2 K. C: m; F  L        FITNESS(i)=Z;
- e7 R# j3 K4 m* e    end
- O, u1 ?8 I- f0 S9 G& ?    %选择复制采取两两随机配对竞争的方式,具有保留最优个体的能力  j  M3 S. |6 [+ e" I& s
    Ser=randperm(2*N);  a3 b% [' A' V0 n: l0 L* D: G
    for i=1:N
6 O( r* S5 `6 b% \1 }! D        f1=FITNESS(Ser(2*i-1));1 F6 y5 P: k: e& O( \$ n( i# x
        f2=FITNESS(Ser(2*i));5 W' `; D' R9 c) G1 X& g" P
        if f1<=f21 h9 V0 |6 i! V$ `$ t- X( c. H: }
            farm{i}=FARM{Ser(2*i-1)};
4 ^* D8 N9 K% {& g' w2 [, e; `. @            fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i-1));
6 p( O+ m9 R/ ?. [/ \4 r7 `        else7 e/ i/ ]& v& M. _- r6 t7 ~
            farm{i}=FARM{Ser(2*i)};3 d3 B) H9 s# j6 W2 s
            fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i));
( J6 @, F' w. e        end
7 j4 y- o. N! E9 ]    end
1 r5 H0 i4 M7 p$ ~7 x    %记录最佳个体和收敛曲线: n9 ^7 @; }3 }/ @) I
    minfitness=min(fitness), y/ h0 B8 I% q/ M8 [$ @
    meanfitness=mean(fitness)
, }9 u/ H: c0 X1 E% Q. ?0 z    LC1(counter+1)=minfitness;%收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
3 u5 {& [: \4 q4 c    LC2(counter+1)=meanfitness;%收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录0 s7 F5 b4 o, ]+ o
    pos=find(fitness==minfitness);
; s' b8 D" ?: |; ]7 i$ q    Xp=farm{pos(1)};
+ U7 @( j2 u5 p* f. ]/ ~! R5 N5 x   # Q( x8 }) s0 \2 P0 M
    %第五步:变异
9 p- D/ f, O8 |& U    for i=1:N
" M5 |; e! W9 v        if Pm>rand;%变异概率为Pm1 V( G' P/ U0 k8 n- I- I
            X=farm{i};
9 `7 V) Y4 s; n  s. X! c% {            I=unidrnd(m);$ ^+ N3 ^8 _5 o& ?
            J=unidrnd(n);2 B# ?# u' _7 l2 u' @$ B
            X(I,J)=1+(P(J)-eps)*rand;* k- G! v3 |3 s% I; \9 ?/ J9 {
            farm{i}=X;
5 r6 f( N8 e4 ~; {/ m+ n( i        end! }* A9 ~: {, z% ~$ s! w9 |/ t
    end- ?' r3 p+ ]* n" R/ E
    farm{pos(1)}=Xp;! C* W( {4 K  ?8 S$ v
   . V* _) T! i( ~
    counter=counter+1' P5 j  k5 {# R' p1 x4 E" t
end
6 f* H6 O* l+ f" I5 s3 O& ]# o; O4 b- S7 C) S
%输出结果并绘图4 k5 x( e) m7 J
figure(1);# V2 B" }! E+ ?3 z" J$ n
plotif=1;$ O% L. p" V* M* b! x" Z  ^
X=Xp;
3 M4 s' _" v6 i: z; Y[Zp,Y1p,Y2p,Y3p]=COST(X,T,P,plotif);( E/ K' R4 |) C# B5 V7 e4 l; |
figure(2);
/ L5 M. N' F+ {7 l8 {plot(LC1);
9 W: k4 Q/ i! H  j8 R& R% I: wfigure(3);
- T1 L& [9 P7 K8 X6 N7 M- Uplot(LC2);9 D1 I3 I4 A8 l( u& ~, n; `1 z- {
: _7 R7 r- W, N  D: N. Y& t

& ~  q! V4 E0 o% p; i7 E
# b9 O$ G# s( \$ `
7 J* E1 O" ]2 Ofunction [Zp,Y1p,Y2p,Y3p]=COST(X,T,P,plotif)
% m" e1 k# g; u6 k%  JSPGA的内联子函数,用于求调度方案的Makespan值3 Q' e8 B4 M0 }* r6 }  `
%  输入参数列表# r, K% b0 A; d! W0 y
%  X       调度方案的编码矩阵,是一个实数编码的m×n矩阵
' H! h. B4 r, S' k( b. j0 e%  T       m×n的矩阵,存储m个工件n个工序的加工时间5 k! ^5 a; C4 S& p% D  g+ h
%  P       1×n的向量,n个工序中,每一个工序所具有的机床数目
4 {) `# h7 y1 H%  plotif  是否绘甘特图的控制参数
. p* j+ m5 F' p%  输出参数列表9 L2 ~6 I! S0 [6 H& {' D0 T+ E
%  Zp      最优的Makespan值5 I; k3 u. [+ J5 q6 X, C& A) M
%  Y1p     最优方案中,各工件各工序的开始时刻( O% _$ j) E: d, g- J# L7 S5 K4 `) e
%  Y2p     最优方案中,各工件各工序的结束时刻
/ S  z8 t! t) r; q' T' h%  Y3p     最优方案中,各工件各工序使用的机器编号, `' r, s3 s) e. R! q+ B: F$ L
% B' M; ?: @2 s
%第一步:变量初始化, h9 O, A% J& Q2 B8 Q
[m,n]=size(X);
6 L8 p4 v$ u& m' F! q5 JY1p=zeros(m,n);
  S0 Q* h7 `" ^Y2p=zeros(m,n);/ T. ^/ i& C" c/ a4 O+ o* m
Y3p=zeros(m,n);; h- ^- H+ S$ y

) ^' G) U0 J; _- ^%第二步:计算第一道工序的安排% i: a  `$ Z# A* R" v
Q1=zeros(m,1);) m5 N- h7 P( ~+ a
Q2=zeros(m,1);
2 X, ^/ r+ I; u& gR=X(:,1);%取出第一道工序( K3 c& r1 H* S/ ~
Q3=floor(R);%向下取整即得到各工件在第一道工序使用的机器的编号, D* E2 ?! J: R
%下面计算各工件第一道工序的开始时刻和结束时刻6 Y5 R6 s& h8 q; ]4 F, O) P
for i=1(1)%取出机器编号/ M2 B& u; H" V; a8 p4 ~
    pos=find(Q3==i);%取出使用编号为i的机器为其加工的工件的编号
, l! ^4 ]- W+ f$ U4 W) z' |- [) y    lenpos=length(pos);
  X; b; S$ d* ]5 m    if lenpos>=1
& {% U3 ~9 Q* ]  Y  D, G        Q1(pos(1))=0;
# I9 O# Y* Q% e) n7 D0 }        Q2(pos(1))=T(pos(1),1);" |  A) }* `2 m* D4 N1 X- Q& X# f+ ?
        if lenpos>=2
8 }+ f# n, T0 d0 ~6 d            for j=2:lenpos
! w8 i  }. j) [# |( t, F5 G                Q1(pos(j))=Q2(pos(j-1));" ~9 F( n% l1 p7 c+ @! r% g. O7 X
                Q2(pos(j))=Q2(pos(j-1))+T(pos(j),1);
% f6 R  L$ y" g: z5 ?, Z5 e            end, l" J- a! k" ~* f
        end
7 j, }0 }" g0 E& }. N* P' _. B    end+ h; e9 O1 `: W' z" |' \, [+ V; y
end2 c+ Q8 {! W' ^6 k4 M
Y1p(:,1)=Q1;9 o% r" `' k' Z% d) ^. p3 r
Y2p(:,1)=Q2;. b. R+ U) f" k! Y( C5 M1 T) r
Y3p(:,1)=Q3;
7 m( k# q, b* {& H+ N
7 a7 ?8 B2 E7 M+ D0 K%第三步:计算剩余工序的安排
- t& z2 J6 e; Q( e3 u# @( {- hfor k=2:n: U3 N  t: e- f3 F+ h
    R=X(:,k);%取出第k道工序  O6 k" M: k' {( ]* e0 ]# ]
    Q3=floor(R);%向下取整即得到各工件在第k道工序使用的机器的编号, P2 t4 B# `1 q
    %下面计算各工件第k道工序的开始时刻和结束时刻, q2 b$ R9 K0 X5 r$ y! [
    for i=1(k)%取出机器编号+ g9 Q6 k+ a3 V! ~' R4 e
        pos=find(Q3==i);%取出使用编号为i的机器为其加工的工件的编号
: Y9 |' I% I3 y1 v/ x% F2 P        lenpos=length(pos);
- T3 V" @% \3 i0 n) U6 E4 e$ q        if lenpos>=1
# K% ^1 x! A% w! R5 q2 Y            POS=zeros(1,lenpos);%上一个工序完成时间由早到晚的排序4 q/ m  ?; F( Y$ d6 r7 W3 P& f: T
            for jj=1:lenpos0 Q5 {$ V8 g  e# y( w# U$ [( |4 Y
                MinEndTime=min(EndTime);. x0 Q( h" M/ S
                ppp=find(EndTime==MinEndTime);
& j4 d# m6 b' W: z/ c" e; w2 j                POS(jj)=ppp(1);
9 x- S* q6 c, Z! L                EndTime(ppp(1))=Inf;
" k( D9 z8 V4 d4 p, q            end           
# D2 w# C+ `# |( v9 }: Z8 b            %根据上一个工序完成时刻的早晚,计算各工件第k道工序的开始时刻和结束时刻
6 ?' d* a- _; c! @. @                        if lenpos>=2* B9 M! E  a3 {# h2 \. r& L6 O
                for j=2:lenpos
( T8 ~( r$ y$ D5 Y) V: D; E' K                    Q1(pos(POS(j)))=Y2p(pos(POS(j)),k-1);%预定的开始时刻为上一个工序的结束时刻
0 n# @1 A$ X" Z1 \# ^' {7 ?                    if Q1(pos(POS(j)))
* @' N+ d- T$ S9 M/ v                        Q1(pos(POS(j)))=Q2(pos(POS(j-1)));
1 B) J. F( \" t4 D1 }1 p3 e) C$ c                    end. o! W9 y5 @1 `7 M) Y  T+ T, V# _
                end
& G3 \% A: q8 r" ^+ c' ?            end2 i; Z5 ?9 W$ |* O7 l0 A  x1 S% Q
        end/ ?# c/ d% z3 ^; a( c2 M
    end
4 `4 C+ N" N+ T/ c+ C% w    Y1p(:,k)=Q1;2 K4 E0 w4 U( A" n2 w2 K
    Y2p(:,k)=Q2;
" Q) r, c0 t" E6 A5 ^    Y3p(:,k)=Q3;
" V" _+ I; \& p3 G: aend
* \9 {* L# A1 @, K* _  R+ F9 d
* o: ~; z1 {' m0 X0 {8 c%第四步:计算最优的Makespan值
! |" b% w9 U6 }4 k! o0 {& q; gY2m=Y2p(:,n);
9 f+ i: `0 |/ C4 f0 W$ M( E) O# RZp=max(Y2m);; H, z5 U" s; I; `$ a! ^3 u
' \% H6 D% _7 |+ Y/ m2 u) E7 j6 z. {
%第五步:绘甘特图
* Y9 P3 `* c; _if plotif
& v3 C/ f0 b2 z* {+ U    for i=1:m
8 m; L& e+ q. B/ {        for j=1:n" d2 K$ W  T6 y
            mPoint1=Y1p(i,j);
; }, j4 W4 q8 i) S2 R8 U, Q. S; `            mPoint2=Y2p(i,j);
3 j2 H; X- f, B" w5 M            mText=m+1-i;
# a; \4 a2 Y) J1 J/ h& c            PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText);
9 G7 V* ]% }; t$ B- m            Word=num2str(Y3p(i,j));
4 w1 X& a/ l/ Q! A            %text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mText-0.5,Word);6 [9 }7 N' F& m( C. C" r0 W
            hold on& r( T: V  W% Y+ j
            x1=mPoint1;y1=mText-1;
3 g* j- B5 d3 @! h$ d; Q            x2=mPoint2;y2=mText-1;
4 t- G+ E; L' M5 s+ l            x3=mPoint2;y3=mText;
% l) [. ], n* J$ o8 I# F, X            x4=mPoint1;y4=mText;$ T2 c2 i+ V/ w
            %fill([x1,x2,x3,x4],[y1,y2,y3,y4],'r');6 k( @7 S0 m% X' [  O" Q' W) Z
            fill([x1,x2,x3,x4],[y1,y2,y3,y4],[1,0.5,1]);
% K! a& p6 g' Y: J            text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mText-0.5,Word);
, X/ n# G4 U  N5 S        end
2 f9 D4 s- Z7 \, G    end
+ _4 R: U3 r$ I+ T$ o9 ~end1 S8 V6 D' @! U1 t0 r5 W

2 k6 f8 H( i/ O0 S* i5 H8 R, [' ]- d; s  _; Z
function PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText)
/ O4 N1 t/ I, U$ R# t%  此函数画出小矩形* N4 \; S# z6 h% r- f8 f* `" G) Q
%  输入:
7 K$ K0 ]8 w7 R) W$ W5 h%  mPoint1    输入点1,较小,横坐标; Q% i$ y  H( ]8 S7 d. c
%  mPoint2    输入点2,较大,横坐标" R1 ~. x& \( j' T$ ~/ z1 k
%  mText      输入的文本,序号,纵坐标9 y% y/ H( x: \9 j
vPoint = zeros(4,2) ;
/ z, {: O! E) [  x3 CvPoint(1, = [mPoint1,mText-1];; z0 _& _9 ?( Y+ h
vPoint(2, = [mPoint2,mText-1];
2 Q: n; Q5 K5 YvPoint(3, = [mPoint1,mText];# n0 l7 R0 `2 O3 o: o; l; b7 T
vPoint(4, = [mPoint2,mText];5 w5 q; U. k/ [1 e9 H5 t3 B
plot([vPoint(1,1),vPoint(2,1)],[vPoint(1,2),vPoint(2,2)]);; q& u' a( q8 y8 [" T
hold on ;
  v- f" H' W7 w6 S( u0 H% Lplot([vPoint(1,1),vPoint(3,1)],[vPoint(1,2),vPoint(3,2)]);
* }' }3 W% z' B5 \, x. K% W- fplot([vPoint(2,1),vPoint(4,1)],[vPoint(2,2),vPoint(4,2)]);
9 w9 x3 q& I5 J3 R# N- Oplot([vPoint(3,1),vPoint(4,1)],[vPoint(3,2),vPoint(4,2)]);
# q7 {, i4 B, ^* o+ j. W* G2 F8 x% \5 p
7 x$ {6 t& N+ S6 j5 o+ @4 G
已投稿到: 排行榜 圈子 阅读(39)|评论(0)|收藏(0)|打印|举报 : g% b& H, S' y9 u; O: O+ b
前一篇:遗传算法matlab程序: c/ c7 b8 ]% |* f$ w
后一篇:Matlab工具箱
回复

使用道具 举报

fghi225        

0

主题

0

听众

3

积分

升级  60%

该用户从未签到

~~~


( A8 Q- V& L) N$ R) T$ J$ @工作服,各类企业员工制服工作服定做,职员工作服,职业装定做http://www.gzhcx.com/ ~~
回复

使用道具 举报

班得瑞 实名认证       

5

主题

3

听众

43

积分

升级  40%

该用户从未签到

回复

使用道具 举报

17

主题

3

听众

2216

积分

  • TA的每日心情
    开心
    2012-1-30 23:29
  • 签到天数: 39 天

    [LV.5]常住居民I

    群组小草的客厅

    群组数学建模

    群组Matlab讨论组

    群组LINGO

    群组中南民族大学

    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

    qq
    收缩
    • 电话咨询

    • 04714969085
    fastpost

    关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

    手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

    蒙公网安备 15010502000194号

    Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

    GMT+8, 2026-6-8 16:10 , Processed in 0.554913 second(s), 83 queries .

    回顶部