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job-shop-scheduling

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更新于 10-15 23:46

技能介绍

用途:该技能用于求解作业车间调度问题(JSP),优化多机器上的生产排序,目标可包括最小化完工时间(makespan)、总拖期或最大延迟,并需满足工序先后约束与机器可用性。

主要能力:先做问题评估,包括作业数与机器数、固定路径(经典JSP)或柔性(FJSP)、是否允许重入、每道工序的加工时间是否确定、工序间先后约束与准备时间、目标函数(makespan、总拖期、最大延迟或加权组合)、约束(无等待、有限缓冲、机器故障/维护窗口、交期)以及问题规模。给出析取图模型的数学表述,含集合、参数、决策变量、目标函数与约束(完工时间关系、工序先后、机器不重叠的析取约束线性化、非负性与0-1变量)。算法方面提供精确算法(分支定界)、经典启发式(优先派工规则如SPT、LPT、FCFS、EDD、MWR;移动瓶颈启发式)以及元启发式(遗传算法,采用工序编码、优先保持交叉与交换变异)。

使用方式:资料以Python代码示例展示,包括JobShopProblem类、jsp_branch_and_bound_simple、jsp_dispatch_rule、shifting_bottleneck_jsp、jsp_genetic_algorithm等函数,输入为作业列表(每道工序为(机器, 时间)元组)与机器数,可设置时间限制、种群规模、迭代代数与变异率等参数。

适用场景:小规模(<10作业、<10机器)可用精确方法;中等规模(10-20作业)用高级算法;大规模(20+作业)需元启发式。

限制:资料未提供具体安装命令、依赖版本、性能基准、收费或平台信息;示例代码为简化实现,分支定界仅做简单剪枝,移动瓶颈启发式亦为简化版本,实际效果与最优性未作保证。