[特殊字符] 电梯调度算法结对编程项目报告

一、项目简介

• 项目名称：智能电梯调度仿真系统

• 项目地址：https://z.gitee.cn/zgca/repos/Levy/Elevator_Algorithm/sources

• 开发模式：结对编程（Pair Programming）

• 团队成员：

  • 李文宇：负责整体框架搭建、服务器通信模块及第一阶段功能开发；

  • 张宸：负责核心调度算法、性能优化及第二阶段测试评估脚本。

项目目标：
构建一个支持图形化与无头模式的电梯调度仿真平台，用于模拟不同调度策略的执行过程与性能对比，为后续优化提供实验基础。

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二、软件工程思想的应用

1️⃣ 信息隐藏（Information Hiding）

各功能模块相互独立，算法端无法直接访问服务器内部状态，仅能通过定义的接口交互；
项目通过 .env 文件集中管理端口、文件路径及运行模式，增强安全性与灵活性。

2️⃣ 接口设计（Interface Design）

统一设计接口，如 /api/elevators/{id}/go_to_floor；
算法端通过封装的 APIClient 与服务器通信，保证调用规范与可维护性。

3️⃣ 松耦合（Loose Coupling）

系统以 HTTP 为通信媒介，各模块解耦明显；
调度算法模块可自由替换或独立运行，无需修改 GUI 或后端服务。

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三、系统结构与模块实现

模块名称	功能概述
Simulator	负责电梯运行逻辑、乘客调度及事件触发
APIClient	实现算法端与服务器间的请求交互
BaselineElevatorController	计算电梯运行策略与路径规划
Web GUI	实时展示电梯状态及性能数据

算法特色：

• 采用基于队列的优先调度模型；

• 实现批量目标层规划，提高调度效率；

• 自动统计平均等待时间与能耗指标。

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四、时间规划与执行对比

🕐 预估时间

阶段	计划时长
需求分析	1h
架构学习	2h
算法设计	2h
编码实现	5h
测试调试	2h

🧭 实际用时

阶段	实际耗时	差异说明
需求分析	1h	正常完成
架构学习	2h	符合预期
算法设计	3h	优化方案较复杂
编码实现	7h	调试阶段延长
测试与调试	3h	接口联调耗时
合并讨论	2h	代码冲突处理
助教验证	1h	环境适配测试
文档整理	1h	报告编写整理

整体进度略超预期，主要原因在于算法优化与接口调试阶段复杂度较高。

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五、代码规范与质量保障

• 遵循 PEP8 编码规范，保持统一命名与缩进风格；

• 模块内部增加异常捕获机制，例如：

  try: client.sync_state() except Exception as e: logging.error(f"同步失败: {e}")

• 使用 logging 模块分级记录日志信息；

• 借助 giteeScan 工具检测代码安全性与重复率。

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六、GUI 模块设计与交互逻辑

• 架构模式：MVC

  • Model：Simulator（仿真逻辑）

  • View：图形界面（实时展示状态）

  • Controller：BaselineElevatorController（控制调度行为）

交互流程：

• GUI → Server：请求当前电梯状态；

• Server → Algorithm：事件推送；

• Algorithm → Server：发送调度决策。

可视化功能：

• 电梯位置实时刷新；

• 乘客进出状态动态展示；

• 性能数据（等待时间、能耗等）实时统计与输出。

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七、协作过程与分工模式

项目阶段	张宸职责	李文宇职责
阶段一：框架搭建	阅读接口文档，熟悉逻辑结构	创建项目目录与通信模块
阶段二：算法实现	设计与优化调度算法	完善同步机制，保证接口稳定
阶段三：评测展示	输出统计结果与性能报告	整合前端与算法端，完成演示

• 全程采用 Git 协作；

• 每次功能更新均提交 Pull Request；

• 合并前进行联合测试；

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八、结对编程体验与反思

成员	优势表现	改进方向
李文宇	框架清晰，结构规划能力强	算法调优经验需积累
张宸	调试耐心，定位问题能力强	协作沟通需更高效

总结：
结对编程让团队在设计与实现过程中分工更明确、效率更高；
双方在协作中提升了模块化思维与接口抽象能力；
系统成功实现了 GUI 与无头模式运行，并完成了完整性能评测体系的搭建。

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九、结对编程合照