流水線車間生產(chǎn)調(diào)度的遺傳算法MATLAB源代碼x

1、流水線車間生產(chǎn)調(diào)度的遺傳算法 MATLAB源代碼n個任務(wù)在流水線上進(jìn)行m個階段的加工，每一階段至少有一臺機(jī)器且至少 有一個階段存在多臺機(jī)器，并且同一階段上各機(jī)器的處理性能相同，在每一階段 各任務(wù)均要完成一道工序，各任務(wù)的每道工序可以在相應(yīng)階段上的任意一臺機(jī)器上 加工，已知任務(wù)各道工序的處理時間，要求確定所有任務(wù)的排序以及每一階段上機(jī) 器的分配情況，使得調(diào)度指標(biāo)(一般求Makespan)最小。function Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2=JSPGA(M,N,Pm,T,P)%流水線型車間作業(yè)調(diào)度遺傳算法% GreenSim團(tuán)隊專業(yè)級算法設(shè)計&代寫程序%歡迎訪問 GreenS

2、im團(tuán)隊主頁f輸入?yún)?shù)列表% M遺傳進(jìn)化迭代次數(shù)% N種群規(guī)模(取偶數(shù))% Pm變異概率% TmX n的矩陣，存儲 m個工件n個工序的加工時間%P1X n的向量，n個工序中，每一個工序所具有的機(jī)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)它繪出廿特圖% Y2p最優(yōu)方案中，各工件各工序的結(jié)束時刻，可根據(jù)它繪出廿特圖% Y3p最優(yōu)方案中，各工件各工序使用的機(jī)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mX n矩陣% LC1收斂曲線1，各代最優(yōu)個體適應(yīng)值的記錄% LC2收斂曲線2，各代群體平均適應(yīng)值的記錄%最后，程序還將繪出三副

3、圖片：兩條收斂曲線圖和甘特圖(各工件的調(diào)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(jī)產(chǎn)生初始種群farm=cell(1,N);%采用細(xì)胞結(jié)構(gòu)存儲種群for k=1:NX=zeros(m,n);for j=1:nfor i=1:mX(i,j)=1+(P(j)-eps)*rand;endendfarmk=X;end counter=0;%設(shè)置迭代計數(shù)器while counterM% 停止條件為達(dá)到最大迭代次數(shù)%

4、第三步：交叉%第三步：交叉newfarm=cell(1,N);%Ser=randperm(N);for i=1:2:(N-1)A=farmSer (i);%Manner=unidrnd(2);%if Manner=1cp=unidrnd(m-1);%交叉產(chǎn)生的新種群存在其中父代個體隨機(jī)選擇交叉方式隨機(jī)選擇交叉點%雙親雙子單點交叉a=A(1:cp,:);B(cp+1):m,:);%子代個體b=B(1:cp,:);A(cp+1):m,:);else%雙親雙子單點交叉a=A(1:cp,:);B(cp+1):m,:);%子代個體b=B(1:cp,:);A(cp+1):m,:);elsecp=unidr

5、nd(n-1);%隨機(jī)選擇交叉點b=B(:,1:cp),A(:,(cp+1):n); end newfarmi=a;% 交叉后的子代存入 newfarm newfarmi+1=b; end%新舊種群合并FARM=farm,newfarm;%第四步：選擇復(fù)制fitness=zeros(1,N);plotif=0;for i=1:(2*N)X=FARMi;Z=COST(X,T,P,plotif);%調(diào)用計算費用的子函數(shù)FITNESS (i)=Z;end%選擇復(fù)制采取兩兩隨機(jī)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:Nf2=FITNESS(Ser(2*

6、i);if f1rand;% 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(jié)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(nèi)聯(lián)子函數(shù)，用于求調(diào)度方案的M

7、akespan值%輸入?yún)?shù)列表% X調(diào)度方案的編碼矩陣，是一個實數(shù)編碼的m Xn矩陣% TmX n的矩陣，存儲m個工件n個工序的加工時間% P1X n的向量，n個工序中，每一個工序所具有的機(jī)床數(shù)目% plotif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(jié)束時刻% Y3p最優(yōu)方案中，各工件各工序使用的機(jī)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(

8、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(jī)器的編號%下面計算各工件第一道工序的開始時刻和結(jié)束時刻for i=1:P(1)% 取出機(jī)器編號pos=find(Q3=i);% 取出使用編號為i的機(jī)器為其加工的工件的編號lenpos=length(pos);if lenpos=1Q1(pos(1)=0;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

9、;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(jī)器的編號%下面計算各工件第k道工序的開始時刻和結(jié)束時刻for i=1:P(k)%取出機(jī)器編號pos=find(Q3=i);%取出使用編號為i的機(jī)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(jī)器在上一個工序中的結(jié)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:lenposPOS(jj)=

10、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(jié)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(jié)束時刻if lenpos=2for j=2:lenposQ1(pos(POS(j)=Y2p(pos(POS(j),k-1);%預(yù)定的開始時刻為上一個工序的結(jié)束時刻if Q1(pos(POS (j) )Q2(pos(POS(j-1)%如果比前面的工件的結(jié)束時刻還早Q1(pos(POS (j) )=Q

11、2(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：繪廿特圖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*mPoint1+*mPoint2,Word);hold onx1=mPoint1;y1=mT

12、ext-1;x2=mPoint2;y2=mText-1;x4=mPoint1;y4=mText;%fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,r);fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,1,1);text*mPoint1+*mPoint2,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(biāo)% mPoint2輸入點2,較大，橫坐標(biāo)% mText輸入的文本，序號，縱坐標(biāo)vPoint = zeros(4,2);vPoint(1,:) = mPoint1,mText-1;vPoint(2,:) = mPoint2,mText-1;vPoint(3,:) = mPoint1,mText;vPoint(4,:) = mPoint2,mText;plot(vPoint(1,1),vPoint(2