有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素,制约着装备的使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化时装备保障方案的评估和优化问题,考虑站点维修能力对备件维修过程的影响,结合METRIC建模方法和动态排队理论,建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上,以保障费用为优化目标、装备可用度为约束条件,建立任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值,分析各项资源的边际效益值,采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明,评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度;保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制订合理的保障方案提供决策支持。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素，制约装备使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化的装备保障方案评估和优化问题，考虑站点维修能力对备件维修过程的影响，结合METRIC建模方法和动态排队理论，建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上，以保障费用为优化目标，装备可用度为约束条件，建立了任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值，分析了各项资源的边际效益值，采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明，评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度；保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制定合理的保障方案提供决策支持。     

有限维修能力下作战单元装备可用度评估及备件配置优化

以作战单元长期远离保障基地执行作战任务为背景,考虑作战单元携行维修能力有限的实际情况,基于可靠性理论,提出了两级多单元保障系统下的故障件部分可修时的装备可用度评估方法。通过搭建蒙特卡洛仿真模型开展了保障过程仿真,并与所提方法做了对比验证,结果表明:该方法在处理有限维修能力下作战单元可用度评估问题时具有较高的精度。以备件购置费用为优化目标、装备可用度为约束条件,构建了有限维修能力下的备件库存优化模型,并采用边际优化方法对备件库存进行了优化配置,算例表明:根据备件优化模型和优化方法可以得到合理可靠的备件配置方案,能够为装备保障人员对作战单元备件配置方案的选取和评估提供决策支持。     

装甲装备使用可用度与维修保障费用的优化模型

维修保障费用是影响装甲装备使用可用度的重要因素之一。要在有限的保障经费下实现高可用度要求,就必须建立装甲装备的使用可用度与维修保障费用的优化模型。根据装甲装备实际维修特点,在分析装甲装备预防性维修过程中故障类型多样的基础上,构建了装甲装备在给定维修周期内的使用可用度模型和维修保障费用模型,进而建立了使用可用度与维修保障费用的优化模型,提出了模型的解法和模型的改进建议。     

基于马尔可夫更新过程的装甲装备使用可用度模型

针对在装甲装备使用可用度评估中,采用统计评估法存在统计周期长和不能用于研制阶段的缺点,利用马尔可夫更新过程,建立了考虑工作时间、修复性维修时间、延误时间和预防性维修时间的装甲装备的稳态可用度模型,并进行了示例应用。该模型可以在装备研制阶段,根据装备各项时间参数的分布,来估计装甲装备的使用可用度,可为装备设计、装备维修间隔期规划等提供理论和方法指导。     

基于决策满意度的装备备件配置仿真优化方法

作为装备维修保障体系的重要组成部分,备件的合理配置是装备保障的核心,直接影响装备的使用可用度.而如何在保证装备的使用可用度情况下使备件的保障费用尽可能地减少,是决策者最关心的问题.提出一种基于决策满意度的装备备件配置仿真优化方法,通过蒙特卡罗仿真建立装备使用可用度模型,并在二级维修保障模型进行仿真的基础上,利用模糊多目标优化对备件的使用可用度和备件保障费用这两个指标进行综合评判,最后得到符合决策满意度的备件配置方案.     

有限维修能力下作战单元时变可用度评估模型

针对作战单元任务期内备件需求随任务阶段动态变化的现实情况,考虑作战单元因携行维修能力有限而导致可修件具有一定报废概率的影响,通过引入报废因子,建立两级保障体制下,故障件具有一定报废概率且不考虑外部补给的作战单元时变可用度评估模型。采用Extend Sim仿真软件进行计算,根据仿真值进行参数拟合得到模型中报废因子的近似解析表达形式。研究表明,报废因子能够适应不同的可靠性维修性参数值,模型具有较强的适应性。该模型有效解决了备件非平衡状态下的装备时变可用度评估问题,可为装备管理人员制定合理的保障方案提供支撑。     

地空导弹武器系统使用可用度评估研究

使用可用度(Ao)既是影响装备效能的重要参数,又是战备完好性量化的根据。依据使用可用度度量方法,结合地空导弹武器系统任务要求及装备使用、维修数据,提出了一种在役装备使用可用度评估方法,给出了使用可用度置信下限的计算方法。     

地空导弹武器系统可用性评估

可用性评估是武器系统效能评估的重要内容之一,考虑地空导弹武器系统的实际使用情况,依据连续工作系统的可用度理论建立地面设备的可用度模型,根据所建立的导弹维修性模型,建立了导弹的储存可用度模型。根据地空导弹武器系统可靠性结构框图,对各分系统可用度进行综合得到武器系统的可用度。分析了导弹储存检测周期、平均维修时间、储存可用度等因素对武器系统可用度的影响。算例证明了模型的合理性和有效性。     

导弹武器系统可用度动态建模与分析

为了解决任务阶段导弹武器系统可用度评估问题,提出了基于UML(unified modeling language)和ASPN(arbitrary distribution stochastic Petri nets)的导弹武器系统可用度动态评估原理。探讨了利用UML进行可用度评估中数据收集和结构化表述的方法和步骤,并给出了基于结构类图的可用度概念模型、基于序列图的可用度时间划分、基于故障/战损的可用度建模描述。构建了基于状态的随机动态网络模型,用于刻画任务过程中与装备可用度密切相关的设计、使用与生存特性,以及它们的状态转移过程。通过ASPN将静态的概念模型转化为动态仿真评估模型,并进行实例分析,验证模型和系统的有效性。仿真的结果与实际试验情况吻合较好,表明这种动态评估方法快捷有效,可以应用于工程分析,为导弹武器系统可用度研究提供了一条新的思路。     

军用飞机可用度概念模型及仿真

使用可用度是军用飞机战备完好性的重要度量标准.运用传统的解析法计算使用可用度有其弊端.以军用飞机使用及维修保障过程中各个系统要素为基础建立了使用可用度概念模型;根据概念模型运用仿真软件Extend建立了仿真模型.仿真结果表明模型运行稳定可靠,模型中各模块算法合理有效,实现了模型解算目标,可信度高.从而为飞机可用度研究提供了一种新方法.     

导弹装备战备完好性评估模型

针对当前对导弹战备完好性水平缺乏系统性评估,给导弹装备管理决策带来极大困难,难以适应当前转型建设导弹装备保障要求的问题,在对现役导弹装备任务剖面分析的基础上,对影响导弹战备完好性的重要参数使用可用度进行了研究,给出了基于可用性理论的导弹装备使用可用度评估方法和模型,根据部队导弹装备服役的相关信息,对该模型进行了评估验证,经验证,该方法可有效地分析导弹使用可用度,研究结论对于提升导弹装备战备完好性具有一定的借鉴意义。     

加权LS-SVM的航空装备维修保障能力评估模型

维修保障能力评估工作是航空装备全系统全寿命管理的一项重要内容,科学精确的维修保障能力评估方法是实现航空装备精确化保障的基础。首先建立了航空装备维修保障能力评估指标体系,确定了关键要素指标,然后建立了基于加权LS-SVM的航空装备维修保障能力评估模型,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于CBM的航空装备保障费用动态分析

目前航空装备的保障普遍存在保障费用高和装备可用度低的问题。针对视情维修(Condition-based Maintenance,简称CBM)在新一代航空装备中的应用,以保证航空装备的战备完好性,降低维修保障费用为目标,应用系统动力学原理,建立基于视情维修的航空装备保障费用的动态反馈结构模型。仿真结果表明,将视情维修方法应用到航空装备保障,可有效降低保障费用,提高战备完好率。     

地空导弹装备基地级维修合同商保障能力研究

基地级维修保障是武器装备战斗力的重要保证之一。作为高精尖装备的地空导弹装备,引入以装备研制企业为代表的合同商保障能够有效提高武器系统的基地级维修保障能力。对地空导弹装备基地级维修保障的主要任务进行分析归类,列出了维修保障能力评估指标参数,规定了合同商保障的企业准入机制,并提出了以任务-评估关联矩阵模型为基础的合同商基地级维修保障能力评估方法,为军方合理选择和评估合同商基地级维修保障能力提供有益借鉴。最后通过案例应用验证了该方法的有效性。     

舰船编队装备时变可用度评估模型及备件携行方案优化

针对舰船编队任务期内备件需求动态变化的现实情况,考虑已发生故障的系统修复前不产生新备件需求的实际情况,建立了需求非平稳条件下的编队装备时变可用度评估模型。以备件购置费用为优化目标,系统可用度为约束条件,提出了基于系统时变可用度的备件优化模型。以任务期内的最低可用度为观测目标,运用边际优化算法给出了模型的求解方法以及相应方案下的可用度评估曲线。算例分析表明:该模型能够为装备保障人员备件携行方案的制定提供决策支持。     

特定m维修策略更新过程系统可用度模型

将武器装备系统的组成部分分为3类,通过分析得出适合装备系统的特定m维修策略,能够在保证装备较高使用可用度的同时,最大程度地缩减维修保障成本.利用更新过程某些特性,建立特定m维修策略下的使用可用度模型,简化了使用可用度的计算.     

基于任务的装甲装备器材需求预测

分析基于任务环境下的装甲装备器材消耗影响因素,同时考虑预防性维修与修复性维修两种策略下的3种情况,以总成本最低为目标,以任务成功性及器材使用可用度为约束构造了基于任务的器材需求预测模型,并通过实例对模型进行求解与仿真校正,验证了模型的合理性及可行性。     

基于多Agent的装甲装备动用与维修保障过程仿真

结合装备动用与维修保障评估需求,以装甲装备动用和维修保障过程为研究对象,分析装甲装备动用管控的方式方法和全寿命维修保障过程,建立控制台Agent、装甲装备Agent、部件Agent 3类智能体模型,对装甲装备动用与维修过程进行仿真和评估,为陆军部队装甲装备动用策略评估、装备动用计划制定以及维修保障资源调配提供参考。     

考虑维修因素的随舰备件配备方案研究

针对随舰备件配置问题,首先建立了考虑维修时间的随舰备件保障概率模型与使用可用度模型,研究了部件的使用可用度与备件保障概率之间的关系,并给出了部件寿命服从指数分布、维修时间为定长时的备件保障概率解析表达式;然后,以串联系统为对象,建立了基于使用可用度的系统备件配置优化模型,给出了随舰备件配置优化算法及流程;最后,定量分析了维修时间对装备使用可用度和备件保障概率的影响程度,验证了随舰备件配备方案的制定方法是合理可行的。