基于Petri网的装备维修保障指挥过程建模与性能优化分析

Petri网是一种非形式化的建模方法,具有严格的定义和强大的数学分析能力,适合对同步、并发、资源共享的系统建模。利用Petri网对战术装备维修保障指挥过程进行建模,可以快速准确的描述保障指挥的流程,进而可对指挥过程进行分析,找出影响系统效率的环节加以改造和优化。本文通过对保障指挥过程的分析,建立了基于Petri网的维修保障指挥过程模型,并依据模型进行合理化简,根据假设的实例数据对比分析了现有和简化后的指挥过程的平均延迟时间,从而为战术装备维修保障指挥过程的优化提供依据。     

CPN在导航装备维修保障效能中的应用

有色Petri网(CPN)作为目前离散动态系统建模中最活跃的建模工具之一,不仅有充分的模拟能力和丰富的分析方法,还便于使用和理解.首先介绍了有色Petri网的一些基本知识,然后运用有色Petri网的建模理论对导航装备维修保障系统进行了描述和建模,并运用Design/CPN对具体实例进行了仿真实现,其维修保障效能结论证明了建模思想的可行性.     

基于HTCPN的飞机备件需求预测方法

针对航空兵部队飞机备件需求预测问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(Hierarchical Timed Colored Petri Net,HTCPN)的飞机备件需求预测方法.根据飞机维修保障工作内容与流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障工作HTCPN总网仿真模型,以及故障维修工作HTCPN子网仿真模型.提出了备件需求量确定规则,建立了基于飞机出动架次率的备件需求预测模型.通过算例分析,验证了该方法的科学性和有效性.     

基于Petri网的装备维修过程建模与AnyLogic仿真

针对装备维修重修复质量、轻过程质量,导致效率不高、浪费较重、缺乏过程管控等问题,建立了装备维修过程库所/变迁网模型和着色时间Petri网模型,给出了装备维修过程动态性、随机性、时间性描述,提出了不同修理技能人员工序完成时间的计算方法,运用AnyLogic软件进行了装备维修过程仿真,得出了不同人员组合所对应的不同维修时间和工序返工情况,为维修过程优化与验证提供了一种思路。     

考虑资源约束的复杂维修任务时间预计模型

在分析装备维修过程时间影响因素的基础上,研究了维修过程时间模型的建模要素关系。采用Petri网技术建立了反映子任务基本关系、资源约束和调度策略的典型维修过程模型,并对典型子任务执行过程进行了细化建模,研究了模型冲突和资源调度策略。针对典型实例进行了维修时间预计和资源利用率分析。     

基于任意分布随机Petri网的装备维修保障建模与分析

通过将任意分布随机Petri网的基本理论和算法应用到装备维修保障的建模与分析,建立了维修保障系统的任意随机Petri网模型,实现了随机Petri网中变换概率服从指数分布的限制.根据实际系统中相关数据的统计分析和经验估计,以便为利用矩姆函数分析方法对维修保障系统的性能进行分析,为维修保障决策层提供参考,获得了一些有价值的性能指标信息.     

基于CPN的复杂装备系统维修任务建模仿真研究

在分析了复杂装备系统维修任务的概念、研究了维修任务与维修资源之间的相互关系后,构建了复杂装备系统维修过程的着色Petri网(CPN)仿真模型.建立了维修任务之间逻辑关系与CPN模型初始托肯的转换规则,提高了模型结构的稳定性.最后,通过案例验证了模型的正确性和有效性.     

基于Petri网的维修资源运用策略

维修资源运用策略研究对于提高维修性能具有重要意义。分析了装备维修过程中的资源冲突和任务优先顺序、资源分配策略、并行任务共享资源及交叉维修等资源运用策略。采用Petri网建立了系统模型,运用变迁使能优先级、抑制弧、可实施谓词等Petri网冲突解决方法实现不同资源运用策略建模。应用模型进行了典型案例的资源运用策略研究,实例体现了资源运用策略对装备停机时间等指标的影响。模型为提高维修资源运用效率提供了可行的技术途径。     

考虑资源共享的维修过程建模及资源配置研究

为研究维修机构资源的优化配置问题,分析了装备维修过程中的多维修小组共享关键资源进行并行维修的特点,采用Petri网技术建立了考虑多维修小组共享检测设备的维修过程模型。应用模型对系统特性进行了定性和定量分析,评价了不同资源配置情况下的维修保障效果。     

模糊Petri网的自适应粒子群优化方法研究

模糊Petri网对专家知识库的模糊规则具有较强的表达能力,但其缺乏学习能力使得模型参数的确定较为困难,针对此问题提出一种适合于模糊Petri网参数确定的自适应粒子群优化算法。分析了模糊Petri网对专家知识库的模糊规则建模方法;研究了粒子群优化算法及其各种改进算法;在此基础上,提出适合于模糊Petri网参数确定的自适应粒子群优化算法。最后,以无向网络可靠性估计为例,通过实例分析并与基本粒子群优化算法进行比较,证明了所提方法的有效性和优越性。     

油料装备智能维修决策系统研究

在分析油料装备维修管理特点的基础上，提出油料装备智能维修决策系统体系结构，论述模型库与知识库的构建方法，描述维修推理机工作原理。针对油料装备故障诊断信息具有模糊性的特点，建立油料装备故障智能模糊诊断模型，论述故障诊断模糊规则、模糊推理步骤、模糊算子定义及其推理方式。对维修策略决策的主要影响因素进行分析，以使油料装备稳定性及经济性、维修周期达到最佳为维修策略目标，构建油料装备维修策略模型，论述维修策略原则和模型工作流程。油料装备智能维修决策系统的研究，对提高油料装备维修科学化和智能化水平，加强油料装备保障力度具有重要意义。     

基于排队论的装备维修人员数量需求模型*

确定维修人员需求是对装备维修机构进行科学管理和对维修人员进行有计划培训的需要。在分析装备维修人员构成的随机服务系统特征的基础上,运用排队论理论建立了以平均等待时间为目标的维修人员需求的愿望模型,该模型可更加确切地描述各专业对维修人员的实际需求。通过对模型进行仿真,结果表明了模型的合理性。     

装备精确修理浅析

如何用有限的装备修理力量,在战役全过程中尽可能多地修复战损装备,提高装备参战率,是战役装备修理的任务.提出精确修理以装备动态需求为依据,通过优化装备修理各要素,为战损装备提供"精确"的服务,来实现装备修理的快速高效,并通过建立修理人员效能评估模型,说明精确修理的高效性.     

基于SD的战时装备维修器材消耗预测模型

从影响战时装备维修器材消耗的主要因素入手,基于系统动力学方法构建了战时装备维修器材消耗的SD模型。通过对模型的运行与仿真得到了装备维修器材的消耗数据,验证了模型的适用性和方法的可行性,为科学预测战时装备维修器材消耗、做好维修器材保障工作提供了新的方法指导。     

基于 SD 的战时装备维修器材消耗预测模型

从影响战时装备维修器材消耗的主要因素入手,基于系统动力学方法构建了战时装备维修器材消耗的SD模型。通过对模型的运行与仿真得到了装备维修器材的消耗数据,验证了模型的适用性和方法的可行性,为科学预测战时装备维修器材消耗、做好维修器材保障工作提供了新的方法指导。     

基于过程建模的复杂装备虚拟维修训练仿真

针对复杂装备维修训练的特点，结合Petri网技术研究了维修作业过程的描述方法，建立了维修作业过程描述模型，可以清晰表达各维修作业间的逻辑关系、约束条件和维修保障资源的配置，引入时间概念也便于某些维修性分析工作的开展；基于此过程描述模型设计并开发了某型装备的虚拟维修训练系统，通过仿真实例，说明该系统可以有效地解决装备维修训练中存在的问题，具有一定的实用价值。     

基于任务的装备维修决策研究

以保证装备的任务成功性和任务后装备的战备完好性为目标,提出了基于任务的装备维修决策的概念,包括以任务成功性为中心的维修决策和以任务后装备战备完好性为中心的维修决策。分析了基于任务的装备维修决策过程;研究了基于任务的装备维修决策方法,主要包括装备任务描述模型、任务-功能-产品映射模型、产品任务功能故障分析方法、装备任务成功性评估模型、以任务成功性为中心的装备维修逻辑决策模型、以任务后装备战备完好性为中心的装备维修逻辑决策模型等;指出装备状态评估和预测、装备任务成功性评估是今后有待深入研究的问题。     

基于动态神经网络的装备技术状态预测模型

装备的技术状态受多种因素的影响,诸多影响因素之间是一种多变量、强耦合、非线性的关系,同时这种关系还是动态的。根据装备技术状态的特性,使其在相空间里重构,然后利用动态神经网络建立装备技术状态预测模型,并以装备振动信号预测为例进行案例研究,验证了利用动态神经网络进行预测的可行性和优越性。     

虚拟训练系统复杂装备建模方法研究

分析了虚拟训练系统装备模型的基本特征，并将装备模型分为外观模型与机理模型，在此基础上，介绍了外观模型的构造方法和基于有向图的模型约束结构，根据复杂系统以及虚拟训练的特点，建立了装备对象机理模型，同时阐述了外观与机理模型的系统应用。