[发明专利]一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法

权利要求书

1.一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：根据调度结果对应的析取图模型G构建邻接矩阵A；

步骤2：根据邻接矩阵A，计算可达矩阵M；

步骤3：死锁检测，如果发现死锁则寻找导致死锁的矩阵元素，并标记，否则，结束；

步骤4：根据死锁信息，结合JSP问题的领域知识，拆断导致死锁的有向回路，打破死锁；

步骤5：根据步骤4中修改的结果修正析取图模型G，返回步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于所述析取图模型G=<V，E>，其中：V是节点集合，V={v₁，v₂，…，v_n}，包括一个虚拟的开始节点S和一个虚拟的结束节点F；E是有向边的集合；V中除节点S和节点F以外的节点均表示工序；E包括连接弧和析取弧，连接弧表示工件工序的二元关系，析取弧表示机器工序的二元关系。

3.根据权利要求1所述的一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于所述邻接矩阵A是n阶方阵，A=(a_ij)_n×n，a_ij的值通过下式确定：

矩阵最左边和最上边的元素代表工序号，当i等于j时，x_i和y_j表示相同工序。

4.根据权利要求1所述的一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于所述可达矩阵M是根据所构建的邻接矩阵A计算得到，M也是n阶0-1方阵，且符合布尔代数运算法则，其计算公式为： ，其中I为与A同阶次的单位矩阵，反映元素自身到达，最大传递次数（路长）r根据下式确定：

。

5.根据权利要求1所述的一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于所述死锁检测是在计算得到的可达矩阵M的基础上，检测以矩阵主对角线为对称线的对称位置是否存在两两相等且等于1的元素，即：M_ij=M_ji=1，如果不存在，说明在析取图模型G中无有向回路，则此调度结果可行；如果存在，说明在析取图模型G中必存在有向回路，此调度结果不可行，判为死锁，并标记导致死锁的矩阵元素。

6.根据权利要求1所述的一种基于矩阵的作业车间调度死锁检测与修复方法，其特征在于所述拆断导致死锁的有向回路的原理为：死锁信息包括导致死锁的元素及元素间的二元关系，反映在作业车间调度问题上是工序及工序间的二元关系，由于同工件工序间二元关系是不能改变的，所以要拆断有向回路需改变同机器工序间二元关系，由于作业车间调度的最后完工时间是由关键路径的长度所确定，因此，对同机器工序中的关键工序进行优先操作，改变其二元关系，打破死锁，其具体步骤如下：

步骤6.1：将所得到的死锁信息分成两类：同工件工序间二元关系和同机器工序间二元关系；

步骤6.2：对同机器工序根据其是否是关键工序也分成两类，优先选择关键工序，改变其二元关系，打破死锁。