战时装备维修保障力量抢修行动模型构建与求解

针对战时装备维修保障任务重、修理时间有限以及维修保障力量类型与待修装备损伤需求不匹配,难以实现战场精确保障的问题,进行了战时装备维修保障力量多目标行动控制研究。考虑修理时间窗、装备损伤状态、维修保障力量类型与维修保障能力变化以及非遍历性等复杂约束,构建了以装备重要度总和、修竣装备总和以及超出修理时间窗时间总和为目标的维修保障力量多目标抢修行动控制模型。对带精英策略的非支配排序遗传算法进行改进,结合变邻域搜索算法加强算法的局部搜索能力,设计了改进变邻域搜索和非支配排序遗传算法的混合算法实现模型求解,并通过示例验证了模型及算法的合理性和有效性。     

考虑维修时间不确定性的维修任务选择模型

由于维修时间存在不确定性,如何在考虑维修时间不确定性的情况下确定任务间隔期的维修方案是一个值得探讨的问题.给出了一种考虑维修时间不确定性的维修任务选择模型及其求解算法,以在一定置信水平下获得最佳的维修方案.首先,给出了考虑维修时间不确定性的维修任务选择问题的假设条件,并建立了一种非线形的、离散的机会约束规划.其次,给出了一种基于随机模拟的粒子群求解算法,包括粒子的表示、适应度函数、更新公式、算法框架等.最后,给出了具体实例,证明了模型与算法的有效性.该模型非常适用于管理人员在维修时间存在不确定性的情况下作出合理的维修任务选择决策.     

舰船维修器材保障点选址决策模型及算法

传统的最大覆盖选址模型没有考虑对服务半径外的需求点的满足和服务时间的响应,而在舰船维修器材保障中,不论需求点到保障点的距离是否大于服务半径,都应对其进行保障服务,且在保障过程中要满足保障时间控制在不影响舰船正常维修任务时间内。针对此问题,运用广义最大覆盖选址模型和时间满意度函数,构建基于时间满意的广义最大覆盖选址模型,并运用一种混合算法———基于遗传模拟退火算法的BP算法对模型进行求解。最后,运用该算法对实例进行了分析计算,计算结果验证了该算法的有效性。     

维修任务调度的多目标决策模型

通过对维修调度问题进行分析,考虑到战斗力相关的多种目标因素,针对目前研究的目标单一,又未考虑武器的先进程度、配置等缺陷,就修复后的加权作战时间和装备尽可能少的延误数量双重目标加以研究,并给出了调度算法。从而弥补了这些缺陷,使调度更加合理。最后,算例表明模型的求解方法简单,计算时间较短,可有效地实现维修任务调度。     

基于多目标问题的装备维修保障资源调度研究

针对战时装备维修保障资源调度面临维修保障资源需求量不确定、调度时间不确定、调度路径可靠性不确定的问题,通过引入三角模糊数,将不确定信息量化,构建了以维修保障资源调度时间最短、维修保障资源调度路径可靠性最高和维修保障资源调度成本最小为目标的多目标调度模型,并给出了确定各目标相对重要度的方法,然后通过极大极小法将多目标模型转换为单目标模型,并结合LINGO软件对模型进行求解得出维修保障资源的最优调度方案。最后,引入算例进行了分析计算,结果证明了该模型的有效性,对于战时开展装备维修保障资源调度具有一定参考价值。     

基于随机网络的平均维修保障服务时间分析

利用随机网络建模方法在随机工程项目分析中的优越性,建立了不同保障方式下的维修保障过程模型。重点对网络活动中的维修等待时间和维修等待概率进行了分析,利用随机网络的解析算法,确定了维修力量的平均维修保障服务时间分析模型。最后将该方法应用于伴随修理过程,对其平均维修保障服务时间进行了案例分析。     

变精度粗糙集的战时装备维修保障资源优化配置

以战时维修保障资源难以预测为背景,面向战时维修保障任务,建立了基于变精度粗糙集的战时装备维修保障资源优化配置模型,实现了不同精度下的多资源点、多需求点的资源优化配置。证明了战时维修保障资源所需时间的取值范围,以此推导出模型中所需时间与成本的取值范围。利用粒子群算法对该模型进行求解,得到最优目标函数值,从而验证出此模型与算法的有效性。     

基于MPSO的地面防空群维修任务规划研究

针对地面防空群的维修任务规划问题,建立维修任务规划流程,以维修任务的优先级、维修时间和维修保障资源消耗为目标,建立了地面防空群维修任务规划模型,根据战场环境特点,基于置信度法确定多目标参量的权重,将多目标优化问题转化为单目标问题,并采取改进的自适应粒子群优化算法对模型进行求解。通过实例验证,该方法在收敛速度及求解结果质量上均优于传统粒子群算法,可以有效解决地面防空群的维修任务规划问题,对部队维修保障决策具有一定的参考价值。     

基于粒子群算法维修保障单元优化配置

针对维修保障单元配置过程中需权衡综合多因素问题,提出了一种基于粒子群算法的维修保障单元优化配置决策模型和方法。首先,以维修任务完成概率为设计目标、以维修保障单元总数量为约束,建立维修保障单元配置决策模型;其次,运用粒子群算法对维修保障单元配置问题进行优化求解。通过具体实例分析,证明了该方法的正确性和有效性。     

任意寿命分布下k/N(G)系统定时维修决策模型

针对大型k/N(G)系统维修保障特点,提出了一种定时维修策略。以系统使用可用度为约束条件,以系统期望维修费用率最小化为优化目标,建立了任意寿命分布下k/N(G)系统定时维修优化模型,并提出了一种求解模型的数值迭代算法。实例分析表明,该模型既能计算定时维修策略下k/N(G)系统使用可用度和期望维修费用率,又能确定最佳的定时维修间隔期和最佳的换件维修人数,可为k/N(G)系统预防性维修提供决策支持。     

基于遗传算法的装备维修方案多目标优化

针对装备维修方案规划的特点,构建了以维修费用最低和作战能力最大的多目标装备维修方案优化模型,并提出针对该模型求解的改进多目标遗传优化算法。在遗传算法设计中,为保证解集的均匀性和多样性,避免过早收敛,建立了随机权重适应度函数,引入精英保留机制和小生境技术,通过实例对该模型的求解进行了验证。仿真结果表明,所构建的模型合理可行,算法运行高效,为部队装备维修方案的制定提供了一定的借鉴。     

伴随维修组维修模型聚合方法

面向装备维修保障系统的多分辨率建模问题,提出了一种装备维修模型的聚合方法,为装备维修保障系统模型的聚合研究提供了一种新的思路。该方法通过聚合故障输入和推理维修状态实现维修模型的聚合。最后通过基于MATLAB的仿真实验验证了该方法的可行性。通过实例验证可以看出,该方法缩短了仿真时间,减少了复杂系统底层建模的工作量。     

新型装备维修任务分配与保障资源规划分析方法研究

新型装备列装部队,对部队维修保障能力建设提出了更高更新的要求。为加速新型装备战斗力形成,急需一套科学、合理的方法用以确定装备维修任务和规划维修保障资源配置。针对这一问题,本文紧密结合我军实际,构建了新型装备维修任务分配与保障资源规划分析方法体系,规范了新型装备维修分析流程,并对分析过程中的关键技术进行了研究,最后开发了计算机辅助决策分析系统。     

Multi‐period maintenance scheduling of tree networks with minimum flow disruption

We introduce a multi‐period tree network maintenance scheduling model and investigate the effect of maintenance capacity restrictions on traffic/information flow interruptions. Network maintenance refers to activities that are performed to keep a network operational. For linear networks with uniform flow between every pair of nodes, we devise a polynomial‐time combinatorial algorithm that minimizes flow disruption. The spiral structure of the optimal maintenance schedule sheds insights into general network maintenance scheduling. The maintenance problem on linear networks with a general flow structure is strongly NP‐hard. We formulate this problem as a linear integer program, derive strong valid inequalities, and conduct a polyhedral study of the formulation. Polyhedral analysis shows that the relaxation of our linear network formulation is tight when capacities and flows are uniform. The linear network formulation is then extended to an integer program for solving the tree network maintenance scheduling problem. Preliminary computations indicate that the strengthened formulations can solve reasonably sized problems on tree networks and that the intuitions gained from the uniform flow case continue to hold in general settings. Finally, we extend the approach to directed networks and to maintenance of network nodes. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2011     

战时维修保障力量配置与保障方式确定方法研究

通过界定维修组时和保障方式的基本概念,建立了装备维修组时和保障力量可用组时预计模型,在此基础上,建立了维修保障力量和保障方式的关系模型,提出战时维修保障力量配置和保障方式确定方法,并以实例对该方法进行了说明和论证,为最优使用维修保障力量、筹划保障行动提供可借鉴的方法。     

基于比较语言的军民融合式装备维修保障风险评估

针对地方维修商参与部队装备维修保障给军方带来诸多风险的问题，系统分析了军民融合式装备维修保障存在的风险因素，提出了一种基于比较语言表达的风险评估模型。将比较语言表达式转换为犹豫模糊语言术语集（HFLTS），并计算出由梯形模糊隶属函数表示的 HFLTS 的模糊包络，最后应用双基点法进行维修商的选择决策。通过实例验证了模型的有效性。     

维修保障资源优化技术研究

论述了维修保障资源优化技术的意义;对备选维修工序和维修资源方案进行费用分析、时间分析和效能分析,确定了一套在工程上实用的资源优化技术.