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WCS 真实历史负载驱动全链路调度仿真设计
1. 目标
把 FT546-wcs.dbo.wcs_srgv_queue_finish 固化的 240 条真实任务作为业务负载输入,验证调度中心从任务到达、重新选车、重新规划路径、交通裁决、模拟协议下发、逐段移动、资源释放到完成归档的完整功能。历史车辆号、历史路径和历史完成时间只作为对照,不控制仿真结果。
本测试是纯内存全链路仿真,不连接数据库、PLC 或 WMS,不修改 ruoyi-* 生产模块,不宣称现场 SHADOW、HIL 或生产可用性。
2. 方案比较
方案 A:继续固定历史车辆和路径
实现简单,但只能检查历史记录之间的路径交集,不能验证重新选车、路径规划和队列执行,不满足目标。
方案 B:仅把历史任务送入 LEGACY Demo
可以覆盖选车、BFS路径、模拟发送和归档,但不会经过新增 SHADOW 资源账本和滚动交通裁决,不能完整验证中央交通控制。
方案 C:历史负载驱动组合仿真(采用)
复用 VehicleAssignmentService、GridPathPlanner、ShadowTrafficCoordinator、RollingDispatchPolicy 和 ResourceLedger,增加独立仿真编排层。它既覆盖业务调度链,又经过当前交通安全内核,且保持生产代码零修改。
3. 输入口径
- 使用已固化并经 SHA-256 校验的 240 条真实历史记录。
- 每条数据库行都是独立任务,唯一仿真 ID 为
task_no@guid;相同任务号的多阶段记录不合并。 create_date决定任务到达顺序;相同时间同时到达,时间间隔压缩为仿真 tick,不模拟数月空闲时间。task_type:1→INBOUND、2→OUTBOUND、3→RELOCATION。priority作为业务优先级;缺失时使用最低优先级。- 历史
agv_id只用于报告对照,调度中心必须重新选车。 - 历史
path_info的相邻节点用于构建测试拓扑;规划器在拓扑上重新计算路线,不直接返回历史路径。 - 因业务端点
tsj可能不是物理地图节点,物理起终点使用历史路径的首末有效节点;原始start_site/end_site仍完整保留在报告。 - 未知地图节点或无法形成物理端点的记录按
INPUT_REJECTED失效关闭,不制造路径。
4. 仿真地图与车辆
从 240 条路径的全部有效相邻节点构造无向拓扑,并使用 map-sites.json 的 x/y/z 作为选车距离和楼层。所有节点及无向边容量均为 1;未签字的冲突区、提升机容量和安全 YIELD 点不自动推断。
车辆集合固定为真实样本中的 1/2/3。每辆车初始位置取该车最早有效记录的物理起点,状态为在线、自动、空闲、允许下发、电量 100。每辆车始终占用当前节点;移动时只申请“当前节点+下一条无向边+下一节点”的滚动资源包。
5. 每个仿真 tick
- 注入本 tick 到达的真实任务。
- 对空闲车辆和待调度任务调用现有选车规则;历史车辆号不参与约束。
- 使用拓扑 BFS 规划“车辆当前位置→物理起点→物理终点”。无可达路线记录
NO_ROUTE。 - 为每个活动车辆构造不可变
TrafficVehicleSnapshot和TrafficSnapshot。 - 为下一段移动构造
ShadowCandidate,调用ShadowTrafficCoordinator.run。 GRANT时把段资源写入内存权威账本;HOLD/YIELD时保留任务等待并记录原因。- 模拟协议下发和 ACK。固定、可重复的故障计划使部分首次发送失败,下一 tick 重试。
- ACK 成功后车辆前进一个节点,释放旧节点和已通过边,保留新节点。
- 到达终点后完成并归档;模拟完成接收器按任务 ID 去重,禁止重复完成通知。
- 每 tick 检查资源容量、车辆唯一活动任务、完成幂等和确定性不变量。
6. 终止与失效关闭
- 全部任务完成、明确拒绝或
NO_ROUTE后正常结束。 - 连续 500 tick 无任务完成或车辆移动时标记
DEADLOCK_TIMEOUT并失败。 - 总 tick 上限为 20,000;超过上限测试失败。
- 未知资源、地图版本错配、陈旧快照、资源超容量或重复完成通知立即使测试失败。
- 不使用历史
finish_date强制完成;它只用于历史耗时对照。
7. 验收指标
必须满足:
- 输入记录数 240,且原始任务号、GUID、历史车辆和业务端点可回查。
- 每条输入恰有一个终态:
COMPLETED、INPUT_REJECTED或NO_ROUTE。 - 资源超容量、同点双占、对向边同时占用、重复完成通知均为 0。
- 至少出现一次调度中心重新选车,证明没有固定使用历史
agv_id。 - 至少出现一次重新规划路线与历史路径不同,证明没有固定返回
path_info。 - 固定故障计划至少触发一次协议失败并成功重试。
- 相同输入运行两次,逐任务终态、分配车辆、规划路径、HOLD次数和完成顺序完全一致。
- 现有 60 条人工安全场景和全部 Maven 测试继续通过。
完成率作为功能测试结果报告,不预先伪造必须 100%;如果出现 INPUT_REJECTED 或 NO_ROUTE,报告必须列出原始任务和具体原因。安全指标任一非零则整体失败。
8. 输出
生成新的独立目录:
outputs/wcs-history-driven-dispatch-simulation-<runId>/
├── summary.json
├── task-results.csv
├── tick-events.csv
├── invariant-results.json
├── readable-report.xlsx
└── manifest.sha256
Excel包含“测试总览、任务结果、重新选车、等待与重试、数据问题、来源与边界”六张表。首页必须标注“真实历史负载驱动纯内存仿真,不是现场 SHADOW/HIL/ACTIVE 验收”。
9. 明确不能证明的内容
该仿真可以验证纯内存调度功能、确定性和安全不变量,但不能证明真实 SQL 事务、真实 PLC 协议、WMS 回调、网络故障恢复、HIL 或生产可用性。这些仍需按 docs/WCS算法优化/06-测试灰度与验收.md 的 L2~L9 分层执行。