通用车间调度仿真与测试系统
项目介绍
本项目实现了一个灵活通用的车间调度仿真平台,旨在为车间调度算法的研究与测试提供高效、可视化的解决方案。系统支持用户自定义输入调度测试矩阵,基于遗传算法优化技术,结合调度规则库管理和动态甘特图可视化技术,能够自动进行调度优化,并提供多种算法的性能对比与分析报告。系统特别设计了开放式测试接口,便于用户配置任意测试用例矩阵,进行算法验证和性能评估。
功能特性
- 通用调度仿真:支持处理任意规模的作业矩阵(n个作业×m台机器),适应多种车间调度场景。
- 多算法支持:内置遗传算法等多种优化算法,支持调度规则库的灵活管理与调用。
- 自定义测试接口:允许用户通过配置作业矩阵、机器参数和调度约束,快速构建测试用例。
- 性能对比分析:自动计算并对比不同调度方案的关键性能指标,如最大完成时间、机器利用率等。
- 可视化输出:动态生成调度甘特图、算法收敛曲线和性能对比图表,直观展示调度过程与结果。
使用方法
- 输入准备:
- 准备作业矩阵(n×m矩阵),其中每行表示一个作业的工艺路线,矩阵元素为对应机器上的加工时间。
- 配置机器参数(数量、类型、效率系数)和调度约束(作业优先级、机器可用时间、批量限制等)。
- 运行系统:
- 启动主程序,系统将自动加载输入数据,执行调度优化算法。
- 用户可通过界面或配置文件选择调度算法及参数设置。
- 结果获取:
- 系统输出最优调度方案,包括作业排序序列和各机器的作业安排时间表。
- 生成性能指标报告(最大完成时间、机器利用率、等待时间统计等)。
- 自动可视化展示调度甘特图、算法收敛曲线和性能对比图。
系统要求
- 操作系统:Windows 10/11 或 Linux(Ubuntu 18.04+)
- 运行环境:MATLAB R2020a 或更高版本
- 内存:至少 4 GB RAM(推荐 8 GB 以上以处理大规模矩阵)
- 磁盘空间:至少 500 MB 可用空间
文件说明
主程序文件整合了系统的核心调度逻辑与用户交互流程,主要负责初始化仿真环境、解析用户输入的作业矩阵与约束条件、调用遗传算法等优化模块进行调度计算,并协调甘特图生成、性能指标分析及结果可视化等功能的执行,最终输出完整的调度方案与评估报告。