Method: simuliereAuslastungProMitarbeiter(ErmittelteBelegungen)

1: package simulation.SimulationsHelper;
2:
3: import maschine.Maschine;
4: import mensch.Mitarbeiter;
5: import rollenbelegung.ErmittelteBelegungen;
6: import rollenbelegung.MaschinenBelegung;
7: import rollenbelegung.MitarbeiterBelegung;
8: import simulation.exceptions.SimulationsException;
9: import tec.uom.se.ComparableQuantity;
10: import tec.uom.se.quantity.Quantities;
11: import zeit.TypMitKalender;
12: import zeit.eintraege.BelegungsEintrag;
13:
14: import javax.measure.Unit;
15: import javax.measure.quantity.Time;
16: import java.time.LocalDateTime;
17: import java.time.temporal.ChronoUnit;
18: import java.util.AbstractMap;
19: import java.util.Collection;
20: import java.util.Map;
21: import java.util.stream.Collectors;
22:
23: /**
24: * Helperklasse, um die Auslastung von Mitarbeitern und Maschinen auszurechnen.
25: */
26: public final class AuslastungsHelper {
27:
28: private final ChronoUnit javaZeitEinheit;
29: private final Unit<Time> zeitEinheit;
30:
31: private AuslastungsHelper(final ChronoUnit berechnungsZeitEinheit) {
32: this.javaZeitEinheit = berechnungsZeitEinheit;
33: this.zeitEinheit = SimulationsKonstanten.getZeitEinheit(berechnungsZeitEinheit);
34: }
35:
36: /**
37: *
38: * @param berechnungsZeitEinheit Zeiteinheit, welche als Basis der Berechnung genutzt werden soll
39: * @return den erstellten Helper
40: */
41: public static AuslastungsHelper create(final ChronoUnit berechnungsZeitEinheit) {
42: return new AuslastungsHelper(berechnungsZeitEinheit);
43: }
44:
45:
46: /**
47: * @return den erstellten Helper
48: */
49: public static AuslastungsHelper create() {
50: return new AuslastungsHelper(SimulationsKonstanten.DEFAULT_JAVA_ZEIT_EINHEIT);
51: }
52:
53: /**
54: *
55: * @param ermittelteBelegungen Belegungen der Maschinen und Mitarbeiter
56: * @return Auslastung pro Maschine als Fraction.
57: */
58: public Map<Maschine, Auslastung> simuliereAuslastungProMaschine(final ErmittelteBelegungen ermittelteBelegungen) {
59: final LocalDateTime firstWorkDay = this.ermittleErstenTagImPlanungsZeitraum(ermittelteBelegungen);
60: final LocalDateTime lastWorkDay = this.ermittleLetztenTagImPlanungsZeitraum(ermittelteBelegungen);
61:
62: return ermittelteBelegungen.getMaschinenbelegungen()
63: .entrySet()
64: .stream()
65: .map(belegungenProMaschine ->
66: this.berechneAuslastungProMaschine(belegungenProMaschine, firstWorkDay, lastWorkDay))
67: .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));
68: }
69:
70: /**
71: *
72: * @param ermittelteBelegungen Belegungen der Maschinen und Mitarbeiter
73: * @return Auslastung pro Mitarbeiter als Fraction.
74: */
75: public Map<Mitarbeiter, Auslastung> simuliereAuslastungProMitarbeiter(final ErmittelteBelegungen ermittelteBelegungen) {
76: final LocalDateTime firstWorkDay = this.ermittleErstenTagImPlanungsZeitraum(ermittelteBelegungen);
77: final LocalDateTime lastWorkDay = this.ermittleLetztenTagImPlanungsZeitraum(ermittelteBelegungen);
78:
79: return ermittelteBelegungen.getMitarbeiterbelegungen()
80: .entrySet()
81: .stream()
82: .map(belegungenProMitarbeiter -> this.berechneAuslastungProMitarbeiter(belegungenProMitarbeiter, firstWorkDay, lastWorkDay))
83: .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));
84: }
85:
86: private Map.Entry<Mitarbeiter, Auslastung> berechneAuslastungProMitarbeiter(
87: final Map.Entry<Mitarbeiter, MitarbeiterBelegung> belegungenProMitarbeiter,
88: final LocalDateTime firstWorkDay, final LocalDateTime lastWorkDay) {
89:
90: final ComparableQuantity<Time> geleistetetArbeitszeitDesMitarbeiters = this.berechneDauerDerBelegungen(belegungenProMitarbeiter.getValue().getBelegung());
91: final ComparableQuantity<Time> verfuegbareArbeitszeitDesMitarbeiters = this.berechneArbeitszeit(belegungenProMitarbeiter.getKey(), firstWorkDay, lastWorkDay);
92:
93:
94: return new AbstractMap.SimpleEntry<>(belegungenProMitarbeiter.getKey(),
95: Auslastung.create(geleistetetArbeitszeitDesMitarbeiters, verfuegbareArbeitszeitDesMitarbeiters));
96: }
97:
98:
99:
100: private Map.Entry<Maschine, Auslastung> berechneAuslastungProMaschine(final Map.Entry<Maschine, MaschinenBelegung> belegungenProMaschine,
101: final LocalDateTime firstWorkDay, final LocalDateTime lastWorkDay) {
102:
103: final ComparableQuantity<Time> geleisteteZeitDerMaschineInStunden = this.berechneDauerDerBelegungen(belegungenProMaschine.getValue().getBelegung());
104: final ComparableQuantity<Time> maximalVerfuegbareStunden = this.berechneArbeitszeit(belegungenProMaschine.getKey(), firstWorkDay, lastWorkDay);
105:
106: return new AbstractMap.SimpleEntry<>(belegungenProMaschine.getKey(),
107: Auslastung.create(geleisteteZeitDerMaschineInStunden, maximalVerfuegbareStunden));
108: }
109:
110: private ComparableQuantity<Time> berechneDauerDerBelegungen(final Collection<? extends BelegungsEintrag> belegungsEintraege) {
111: return belegungsEintraege.stream()
112: .map(BelegungsEintrag::getDauer)
113: .reduce(SimulationsKonstanten.NEUTRALE_ZEIT, ComparableQuantity::add);
114: }
115:
116: private ComparableQuantity<Time> berechneArbeitszeit(final TypMitKalender typMitKalender, final LocalDateTime firstWorkDay, final LocalDateTime lastWorkDay) {
117: long sum = 0;
118: LocalDateTime workDay = firstWorkDay;
119: while (!workDay.isAfter(lastWorkDay)) {
120: sum += typMitKalender.getArbeitszeit(workDay.toLocalDate(), this.getJavaZeitEinheit());
121: workDay = workDay.plusDays(1);
122: }
123: return Quantities.getQuantity(sum, this.getZeitEinheit());
124: }
125:
126:
127: private LocalDateTime ermittleErstenTagImPlanungsZeitraum(final ErmittelteBelegungen ermittelteBelegungen) {
128: return ermittelteBelegungen.getMitarbeiterbelegungen()
129: .values()
130: .stream()
131: .flatMap(mitarbeiterBelegung -> mitarbeiterBelegung.getBelegung()
132: .stream())
133: .map(BelegungsEintrag::getVon)
134: .min(LocalDateTime::compareTo)
135: .orElseThrow(() -> new SimulationsException(SimulationsKonstanten.SIMULATION_NICHT_MOEGLICH));
136: }
137:
138: private LocalDateTime ermittleLetztenTagImPlanungsZeitraum(final ErmittelteBelegungen ermittelteBelegungen) {
139: return ermittelteBelegungen.getMitarbeiterbelegungen()
140: .values()
141: .stream()
142: .flatMap(mitarbeiterBelegung -> mitarbeiterBelegung.getBelegung()
143: .stream())
144: .map(BelegungsEintrag::getBis)
145: .max(LocalDateTime::compareTo)
146: .orElseThrow(() -> new SimulationsException(SimulationsKonstanten.SIMULATION_NICHT_MOEGLICH));
147: }
148:
149:
150: private ChronoUnit getJavaZeitEinheit() {
151: return this.javaZeitEinheit;
152: }
153:
154: private Unit<Time> getZeitEinheit() {
155: return this.zeitEinheit;
156: }
157: }