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【Jasima系列教程】

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初识Jasima-Jasima中的建模对象

个人认为，Jasima中的这些建模对象是最关键的，对其如何进行建模，考虑哪些属性，对这些对象进行什么操作，决定了Jasima对不同问题的广泛性，不同场景的适用性和车间模拟的真实性。这些通过本节教程就可以掌握十之八九，其实后面的教程也就变的简单多了。（点击“这里”获取Jasima开源代码）

Jasima中的对象按照不同功能可以大致分为几类：实体对象、投料源、监听器、优先级规则等，下面将一一讲解。

调度实体对象

车间Shop

车间实际上规定了调度调度的范围，限定了需要调度的作业、机床和工艺路线，而这些信息都可以在仿真实验的创建车间阶段进行初始化。

工作站WorkStation

工作站也就是工作中心，为一组机床的集合，通常情况下，一个工作站前有一个缓存（队列），也即是说工作站内的机床共用这一个缓存。在配置车间时，会根据车间定义生成对应数量的工作站。当工件到达时会进入缓存，工作站会从其可用的机床中按照一定的规则选择最优先的机床，并将工件从缓存中移除。

机床IndividualMachine

机床有三种状态：故障、空闲和繁忙，通过定义故障源DowntimeSource实现在某些时刻模仿机床故障，当机床正在加工或已经故障时，再次故障不会中断加工或故障，而是会等到加工完成或故障结束时再故障。

作业Job

作业为车间中最主要的工作单位，当作业进入到工作站的缓存时，会设置作业的当前工作站和到达时间，当作业开始加工时，会根据加工机床的加工结束时间确定作业的完成时间，而开始加工时间即为仿真当前时间，同时如果仿真设置为允许前瞻，那么作业还会通知下一机床（如果当前不是最后一道工序）考虑未来到达。

批处理Batch

批处理是在单道工序中一起处理的临时作业集合，所以其最重要的属性就是作业列表jobsInBatch，由于有多个作业，因此在获取相关属性时，都是对这些作业遍历后得到的，如在获取批次的到达时间时，取的是这些作业中最晚的到达时间。

工序Operation

每个作业需要经过一个或多个工序的加工才能完成，工序定义了加工所需要的工作站、加工时间、准备状态、批次信息等。

工艺Route

工艺就是按照给定工序数组加工的一条路线。

投料源

JobSource

JobSource是所有作业释放类的抽象类，定义了车间环境、是否停止到达，在初始化时通过重复调用创建下一作业来产生作业。

静态投料源StaticJobSource

静态投料源是根据外部文件读取数据的，此时所有所有作业初始时均已就绪，投料源会循环创建作业直到达到文件中定义的作业数。

动态投料源DynamicJobSource

在动态源中指定了作业到达时间、交货期因子、权重、机床编号、加工时间、工序数等的随机分布，并据此创建作业。

故障源DowntimeSource

在机床对象中已经介绍过，机床存在故障源，故障源通过机床对象machine与机床相关联，而故障策略则由故障间隔时间（timeBetweenFailures）和故障修复时间（timeToRepair）定义，timeBetweenFailures表示修复完成后到下一次故障之间的时间，timeToRepair为故障的时间，如一台机床每24小时就故障1小时，那么就可以设置timeBetweenFailures为23小时，而timeToRepair为1小时。

维护源MaintenanceSource

维护源用于对计划维护进行建模，分别使用timeBetweenFailures和timeToRepair定义维护间隔和维护时间。维护源继承于故障源，但是和故障源不同的是，维护源中的timeBetweenFailures使用上一次维护的开始作为参考，而故障源则是使用上一次故障的结束。例如，一台机床每24小时就故障1小时，那么就可以通过维护源设置timeBetweenFailures为24小时，而timeToRepair为1小时。

监听器

车间监听器ShopListener

该监听器为基于**作业释放（job releases）和完成（job completions）**进行结果收集的类的基类。

工作站监听器WorkStationListener

工作站监听器的基类，将不同的事件（工作站工件到达、工件选择、工件完成、工作站激活和工作站失效）委托给指定方法。

作业监听器JobListener

主要负责监听作业的释放、完成、进入队列、离开队列、开始加工、完成加工等事件进行相应处理。

优先级规则

优先级队列PriorityQueue

实现了具有优先级的队列，队列中元素的排序通过排序规则PR确定，实际上工作站中的队列即为此类的对象。

优先级目标PrioRuleTarget

优先级目标定义了优先级队列到底对什么进行排序，Jasima中有批处理和作业的概念，因此本质上Batch和Job都是继承于PrioRuleTarget的可排列对象。

优先级规则PR

在优先级队列中需要指定优先级规则进行排序，而PR为所有排序规则的基类。

排序规则

ATC：明显滞后成本规则（Apparent Tardiness Costs）。

CR：临界比规则（Critical Ratio rule）。

EDD：交货期越早越优先（Earliest Due Date first）。

FASFS：先进入车间先服务（First Arrival at Shop First Served）。

FCFS：先进入队列先服务（First Come First Served）。

MDD：改进交货期规则（Modified Due Date），剩余加工时间和剩余交货期的较大值越大，优先级越低。

MOD：改进工序交货期规则（Modified Operation Due Date），工序工时和剩余工序交货时间的较大值越大，优先级越低。

ODD：工序交货期规则（Operation Due Date）。

RND：随机规则，队列中的每个作业具有相同的选择几率。

SI：为SPT的截断版本，通常表示为 $SI^x$ ，首先按照松弛正负进行分组，然后每一组内再通过SPT进行排序。

SLK：最小松弛规则（Least (global) Slack rule），

SPT：最短加工时间（Shortest Processing Time）。

SRPT：最短剩余加工时间（Shortest Remaining Processing Time）。

SRPTPerPT：每单位工时的剩余加工时间（Remaining Processing Time per Imminent Processing Time）。

SRPTPerSLK：每单位松弛的剩余加工时间（Remaining Processing Time per Slack）。

TieBreakerFASFS:该规则按照作业编号升序排列，可以保证得到一个确定的排序，因而通常用作tie-breaker。