用python实现改遗传算法解柔性作业车间调度问题的编码和初始化
直接上代码：
import numpy as np
import random
class Encode:
def __init__(self,Matrix,Pop_size,J,J_num,M_num):
self.Matrix=Matrix #工件各工序对应各机器加工时间矩阵
self.GS_num=int(0.6*Pop_size) #全局选择初始化
self.LS_num=int(0.2*Pop_size) #局部选择初始化
self.RS_num=int(0.2*Pop_size) #随机选择初始化
self.J=J #各工件对应的工序数
self.J_num=J_num #工件数
self.M_num=M_num #机器数
self.CHS=[]
self.Len_Chromo=0
for i in J.values():
self.Len_Chromo+=i
#生成工序准备的部分
def OS_List(self):
OS_list=[]
for k,v in self.J.items():
OS_add=[k for j in range(v)]
OS_list.extend(OS_add)
return OS_list
#生成初始化矩阵
def CHS_Matrix(self, C_num): # C_num:所需列数
return np.zeros([C_num, self.Len_Chromo], dtype=int)
def Site(self,Job,Operation):
O_num = 0
for i in range(len(self.J)):
if i == Job:
return O_num + Operation
else:
O_num = O_num + self.J[i + 1]
return O_num
#全局选择初始化
def Global_initial(self):
MS=self.CHS_Matrix(self.GS_num)
OS_list= self.OS_List()
OS=self.CHS_Matrix(self.GS_num)
for i in range(self.GS_num):
Machine_time = np.zeros(self.M_num, dtype=float) # 机器时间初始化
random.shuffle(OS_list) # 生成工序排序部分
OS[i] = np.array(OS_list)
GJ_list = [i_1 for i_1 in range(self.J_num)]
random.shuffle(GJ_list)
for g in GJ_list: # 随机选择工件集的第一个工件,从工件集中剔除这个工件
h = self.Matrix[g] # 第一个工件含有的工序
for j in range(len(h)): # 从工件的第一个工序开始选择机器
D = h[j]
List_Machine_weizhi = []
for k in range(len(D)): # 每道工序可使用的机器以及机器的加工时间
Useing_Machine = D[k]
if Useing_Machine != 9999: # 确定可加工该工序的机器
List_Machine_weizhi.append(k)
Machine_Select = []
for Machine_add in List_Machine_weizhi: # 将这道工序的可用机器时间和以前积累的机器时间相加
# 比较可用机器的时间加上以前累计的机器时间的时间值，并选出时间最小
Machine_Select.append(Machine_time[Machine_add] + D[
Machine_add])
Min_time = min(Machine_Select)
K = Machine_Select.index(Min_time)
I = List_Machine_weizhi[K]
Machine_time[I] += Min_time
site=self.Site(g,j)
MS[i][site] = K + 1
CHS1 = np.hstack((MS, OS))
return CHS1
#局部选择初始化
def Local_initial(self):
MS = self.CHS_Matrix(self.LS_num)
OS_list = self.OS_List()
OS = self.CHS_Matrix(self.LS_num)
for i in range(self.LS_num):
random.shuffle(OS_list) # 生成工序排序部分
OS_gongxu = OS_list
OS[i] = np.array(OS_gongxu)
GJ_list = [i_1 for i_1 in range(self.J_num)]
for g in GJ_list:
Machine_time = np.zeros(self.M_num) # 机器时间初始化
h =self.Matrix[g] # 第一个工件及其对应工序的加工时间
for j in range(len(h)): # 从工件的第一个工序开始选择机器
D = h[j]
List_Machine_weizhi = []
for k in range(len(D)): # 每道工序可使用的机器以及机器的加工时间
Useing_Machine = D[k]
if Useing_Machine == 9999: # 确定可加工该工序的机器
continue
else:
List_Machine_weizhi.append(k)
Machine_Select = []
for Machine_add in List_Machine_weizhi: # 将这道工序的可用机器时间和以前积累的机器时间相加
Machine_time[Machine_add] = Machine_time[Machine_add] + D[
Machine_add] # 比较可用机器的时间加上以前累计的机器时间的时间值，并选出时间最小
Machine_Select.append(Machine_time[Machine_add])
Machine_Index_add = Machine_Select.index(min(Machine_Select))
site = self.Site(g, j)
MS[i][site] = MS[i][site] + Machine_Index_add + 1
CHS1 = np.hstack((MS, OS))
return CHS1
def Random_initial(self):
MS = self.CHS_Matrix(self.RS_num)
OS_list = self.OS_List()
OS = self.CHS_Matrix(self.RS_num)
for i in range(self.RS_num):
random.shuffle(OS_list) # 生成工序排序部分
OS_gongxu = OS_list
OS[i] = np.array(OS_gongxu)
GJ_list = [i_1 for i_1 in range(self.J_num)]
A = 0枣庄人流医院哪家好 http://mobile.0632-3679999.com/
for gon in GJ_list:
Machine_time = np.zeros(self.M_num) # 机器时间初始化
g = gon # 随机选择工件集的第一个工件 #从工件集中剔除这个工件
h = np.array(self.Matrix[g]) # 第一个工件及其对应工序的加工时间
for j in range(len(h)): # 从工件的第一个工序开始选择机器
D = np.array(h[j])
List_Machine_weizhi = []
Site=0
for k in range(len(D)): # 每道工序可使用的机器以及机器的加工时间
if D[k] == 9999: # 确定可加工该工序的机器
continue
else:
List_Machine_weizhi.append(Site)
Site+=1
Machine_Index_add = random.choice(List_Machine_weizhi)
MS[i][A] = MS[i][A] + Machine_Index_add + 1
A += 1
CHS1 = np.hstack((MS, OS))
return CHS1
if __name__=='__main__':
Matrix=[
[[2,3,4,9999,9999,9999],[9999,3,9999,2,4,9999],[1,4,5,9999,9999,9999]], #第一个工件及其对应的机器加工时间
[[3,9999,5,9999,2,9999],[4,3,9999,9999,6,9999],[9999,9999,4,9999,7,11]], #第二个工件及其对应的机器加工时间
[[5,6,9999,9999,9999,9999],[9999,4,9999,3,5,9999],[9999,9999,13,9999,9,12]],#第3个，。。。。
[[9,9999,7,9,9999,9999],[9999,6,9999,4,9999,5],[1,9999,3,9999,9999,3]], #第4个，。。。。
]
Pop_size=10
J={1:3,2:3,3:3,4:3}
J_num=4
M_num=6
e=Encode(Matrix,Pop_size,J,J_num,M_num)
CHS1=e.Global_initial()
print('CHS1----->>>')
print(CHS1)
CHS2 = e.Random_initial()
print('CHS2----->>>')
print(CHS2)
CHS3 = e.Local_initial()
print('CHS3----->>>')
print(CHS3)
得出结果
