cps-twin — 确定性数字孪生仿真内核（标准版）

可嵌入的确定性仿真内核：仓储（AMR/提升机/输送线）与产线（工位/输送带/返修/AMR）双域引擎、 布局权威校验器、headless CLI。同 seed 同输入 → 逐位一致的结果，可直接用于 容量验证、what-if 对比、CI 管道内的回归仿真。

标准版 vs 专业版：本包只含可嵌入内核（无 UI / 无服务 / 无 LLM）。 3D 设计器、AI Copilot（HITL 审批）、多租户、OPC UA/Modbus/MQTT 网关、TimescaleDB 属专业版（Docker 镜像 + docker compose 本地部署），见 仓库。

安装

pip install cps-twin

快速开始

# 仓储引擎：内置样例布局，推 3600 拍（= 6 分钟仿真时长）
cps-twin simulate-warehouse --ticks 3600 --seed 42

# 产线引擎：参数样例见仓库 config/simulation_parameters.yaml
cps-twin simulate-factory --params simulation_parameters.yaml --ticks 3600

# 布局权威校验（越界/重叠/接入点被封/不连通）
cps-twin validate --layout warehouse_layout.json

作为库使用

from warehouse_twin.sim.engine import SimEngine
from warehouse_twin.sim.navgrid import load_layout

eng = SimEngine(load_layout("warehouse_layout.json"), seed=42)
for _ in range(3600):
    eng.step()
print(eng.state["kpi"]["operation"]["throughput_per_min"])

from domain_factory.engine import FactoryEngine
from domain_factory.params import load_params

eng = FactoryEngine(run_id="R1", seed=42, params=load_params())
eng.run_ticks(3600)
print(eng.kpis()["oee"]["oee"])

确定性的机制（为什么可以信）

• 固定 tick（100ms）驱动，墙钟只出现在 generated_at；
• 具名 RNG 流（RngService），dump_state/load_state 覆盖内部态——what-if 分支靠复制状态而非 re-seed；
• state_hash / parameter_hash 进 provenance，运行数据可溯源到精确引擎+参数组合；
• 引擎行为由多 seed 分域哈希对拍基线（黄金快照）持续验证，比对失败可定位到子系统。

详见仓库 docs/adr/0001（确定性内核）、0008（物料守恒）、0009（参数指纹）。

License

MIT