基于python实现的电梯调度

1 项目说明

1.1 项目目的

通过实现电梯调度，体会操作系统调度过程
学习特定环境下多线程编程方法
学习调度算法

1.2 开发环境

开发语言 ：python
开发环境 ：pycharm
开发框架 ：pyQt5

1.3 基本需求

1.3.1 基本任务

某一层楼20层，有五部互联的电梯。基于线程思想，编写一个电梯调度程序。

1.3.2 功能描述

电梯应有一些按键，如：数字键、关门键、开门键、上行键、下行键、报警键等
有数码显示器指示当前电梯状态
每层楼、每部电梯门口，有上行、下行按钮、数码显示
五部电梯相互联结，即当一个电梯按钮按下去时，其它电梯相应按钮同时点亮，表示也按下去了

1.3.3 调度算法

所有电梯初始状态都在第一层
每个电梯没有相应请求情况下，则应该在原地保持不动
电梯调度算法自行设计

1.4 操作手册

1.4.1 数字键

每部电梯中都设有1-20的数字键，点击数字键，电梯到达指定楼层。如图操作：

1.4.2 上下健

每个楼层设有上行和下行键，点击上下行健，所有电梯都会接收到请求，调度算法进行调度，安排电梯到达该楼层，如图操作：

2. 设计与实现

2.1 算法设计

采用LOOK算法，LOOK算法是扫描算法（SCAN）的一种改进。对LOOK算法而言，电梯同样在最底层和最顶层之间运行。但当LOOK算法发现电梯所移动的方向上不再有请求时立即改变运行方向，而扫描算法则需要移动到最底层或者最顶层时才改变运行方向。

2.2 类设计

2.2.1 UI类

python class Window(QWidget):

方法

def __init__(self):

属性

python self.lift = {} # 电梯图案数组 self.lift_anime = {} # 电梯动画数组 self.floor_digit = {} # 楼层数显数组 self.up_btn = {} # 上行按钮数组 self.down_btn = {} # 下行按钮数组 self.floor_btn = [[] for i in range(6)] #楼层按钮 self.dispatcher = Dispatcher(self) # 电梯调度

2.2.2 调度算法类

python class Dispatcher():

方法

python `def __init__(self, ui): def listenUpBtn(self, btn_floor): # 监听上行按钮 def listenDownBtn(self, btn_floor): # 监听下行按钮 def listenFloorBtn(self, lift_num, btn_floor): def thread(self, lift_num): # 为各台电梯创建线程 def upAnime(self, lift_num): # 上行动画实现 def downAnime(self, lift_num): # 下行动画实现 def afterUp(self, lift_num): # 上行后的相关善后 def afterDown(self, lift_num): # 下行后的相关善后 def dispatch(self, lift_num): # 循环执行电梯调度`

属性

python self.ui = ui self.currentFloor = {} # 电梯所在层数 self.isGoingUp = {} # 电梯上行标志数组 self.isGoingDown = {} # 电梯下行标志数组 self.toUp = [[0] * 21 for i in range(6)] # 尚未处理的上行请求 self.toDown = [[0] * 21 for i in range(6)] # 尚未处理的下行请求 self.upSeq = [[] for i in range(6)] # 电梯上行序列 self.downSeq = [[] for i in range(6)] # 电梯下行序列