
基于GA算法的动态柔性作业车间调度问题:重调度与优化结果良好的算法模块化Pyt
hon编程
# 基于遗传算法(GA)解决动态柔性作业车间调度问题(FJSP)
在制造业中,作业车间调度问题(Job Shop Scheduling Problem,JSSP)一直是一个关键的研究领
域,而柔性作业车间调度问题(FJSP)在此基础上考虑了每个工序可以在多台机器上进行加工,更贴近实际
生产场景。当遇到机器故障等动态事件时,重调度就成为保障生产顺利进行的重要手段。今天咱们就聊聊
基于遗传算法来处理动态柔性作业车间调度问题中的重调度情况。
## 遗传算法基础
遗传算法(GA)是一种受自然选择和遗传机制启发的搜索算法。它通过模拟生物进化过程中的选择、
交叉和变异操作,在解空间中寻找最优解。在FJSP的场景下,我们可以把每个调度方案看作一个“染色体”,
染色体上的“基因”就是工序在机器上的分配以及加工顺序等信息。
## 动态柔性作业车间调度中的重调度
### 机器故障重调度
在实际生产中,机器故障是常见的动态事件。当机器故障发生时,我们需要对当前的调度方案进行
调整。这里介绍两种重调度策略:右移重调度和完全重调度。
#### 右移重调度
右移重调度是指将受故障影响的工序及其后续工序在时间轴上向右移动,以避开故障机器的不可
用时间段。以下是一个简单的代码示例(Python 伪代码)来展示右移重调度的逻辑:
```python
def right_shift_reschedule(schedule, machine_failure_time, machine_id):
new_schedule = []
for job in schedule:
for operation in job:
if operation['machine'] == machine_id and operation['start_time'] >= mac
hine_failure_time:
operation['start_time'] += recovery_time # recovery_time 为机器修复
时间
new_schedule.append(operation)
return new_schedule
```
在这段代码中,我们遍历原调度方案中的每个作业(job)和工序(operation),当发现工序在故障机
器上且开始时间大于等于故障时间时,就将其开始时间往后移动机器修复时间。这样就完成了简单的右移
重调度。