流水线车间生产调度的遗传算法MATLAB源代码.docx

流水线车间生产调度的遗传算法MATLAB源代码n个任务在流水线上进行m个阶段的加工，每一阶段至少有一台机器且至少有一个阶段存在多台机器，并且同一阶段上各机器的处理性能相同，在每一阶段各任务均要完成一道工序，各任务的每道工序可以在相应阶段上的任意一台机器上加工，已知任务各道工序的处理时间，要求确定所有任务的排序以及每一阶段上机器的分配情况，使得调度指标(一般求Makespan)最小function [Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2]=JSPGA(M,N,Pm,T,P)%--------------------------------------------------------------------------% JSPGA.m% 流水线型车间作业调度遗传算法% GreenSim团队——专业级算法设计&代写程序% 欢迎访问GreenSim团队主页%--------------------------------------------------------------------------% 输入参数列表% M 遗传进化迭代次数% N 种群规模(取偶数)% Pm 变异概率% T m×n的矩阵，存储m个工件n个工序的加工时间% P 1×n的向量，n个工序中，每一个工序所具有的机床数目% 输出参数列表% Zp 最优的Makespan值% 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% 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% Y3p 最优方案中，各工件各工序使用的机器编号% 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% LC1 收敛曲线1，各代最优个体适应值的记录% LC2 收敛曲线2，各代群体平均适应值的记录% 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）%第一步：变量初始化[m,n]=size(T);%m是总工件数，n是总工序数Xp=zeros(m,n);%最优决策变量LC1=zeros(1,M);%收敛曲线1LC2=zeros(1,N);%收敛曲线2%第二步：随机产生初始种群farm=cell(1,N);%采用细胞结构存储种群for k=1:N X=zeros(m,n); for j=1:n for i=1:m X(i,j)=1+(P(j)-eps)*rand; end end farm{k}=X;endcounter=0;%设置迭代计数器while counterrand;%变异概率为Pm X=farm{i}; I=unidrnd(m); J=unidrnd(n); X(I,J)=1+(P(J)-eps)*rand; farm{i}=X; end end farm{pos(1)}=Xp; counter=counter+1end%输出结果并绘图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的内联子函数，用于求调度方案的Makespan值% 输入参数列表% X 调度方案的编码矩阵，是一个实数编码的m×n矩阵% T m×n的矩阵，存储m个工件n个工序的加工时间% P 1×n的向量，n个工序中，每一个工序所具有的机床数目% plotif 是否绘甘特图的控制参数% 输出参数列表% Zp 最优的Makespan值% Y1p 最优方案中，各工件各工序的开始时刻% Y2p 最优方案中，各工件各工序的结束时刻% Y3p 最优方案中，各工件各工序使用的机器编号%第一步：变量初始化[m,n]=size(X);Y1p=zeros(m,n);Y2p=zeros(m,n);Y3p=zeros(m,n);%第二步：计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机器的编号%下面计算各工件第一道工序的开始时刻和结束时刻for i=1:P(1)%取出机器编号 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 lenpos=length(pos); if lenpos>=1 Q1(pos(1))=0; if lenpos>=2 for j=2:lenpos Q1(pos(j))=Q2(pos(j-1)); Q2(pos(j))=Q2(pos(j-1))+T(pos(j),1); end end endendY1p(:,1)=Q1;Y3p(:,1)=Q3;%第三步：计算剩余工序的安排for k=2:n R=X(:,k);%取出第k道工序 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 %下面计算各工件第k道工序的开始时刻和结束时刻 for i=1:P(k)%取出机器编号 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 lenpos=length(pos); if lenpos>=1 EndTime=Y2p(pos,k-1);%取出这些机器在上一个工序中的结束时刻 POS=zeros(1,lenpos);%上一个工序完成时间由早到晚的排序 for jj=1:lenpos POS(jj)=ppp(1); EndTime(ppp(1))=Inf; end %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 Q1(pos(POS(1)))=Y2p(pos(POS(1)),k-1); Q2(pos(POS(1)))=Q1(pos(POS(1)))+T(pos(POS(1)),k);%前一个工件的结束时刻 if lenpos>=2 for j=2:lenpos 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 if Q1(pos(POS(j)))