基于粒子群算法的装备预防性维修策略研究

为解决实战化条件下装备损耗严重和装备完好率之间的矛盾,立足实际提出加大预防性维修力度.根据装备可靠性理论和寿命分布理论,对装备故障率和役龄进行分析,并引入役龄回退因子进行修正.以装备服役期内预防性维修成本最低为目标函数,以可靠性为约束条件,建立预防性维修策略优化模型.采用粒子群算法对模型求解,并进行算例分析,得到装备在服役期内的最优预防性维修次数和时间间隔,证实了预防性维修模型的可行性和实用性.     

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。     

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。     

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。     

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。     

装备k/N系统保障备件配置优化模型

备件是装备保障中重要的保障资源之一,是保证装备系统良好战备状态和恢复战斗力的重要因素。针对预防性维修中k/N系统备件配置模型不合理导致保障效益低下的问题,提出一种新的备件配置优化模型。模型考虑不同的故障类型对备件配置的影响,以配置备件数目最小为目标函数,以新构建的使用可用度模型和保障费用模型为约束条件,利用惯性权重递减的改进粒子群算法来提高模型求解效率。最后给出一个算例,结果表明模型能够合理的进行备件配置,给出最优备件配置方案,获取最佳的经济效益,提高装备系统保障效能。     

舰炮武器装备智能化维修保障研究

舰炮是水面舰艇装备数量最多、使用最频繁的武器装备,以往以预防性维修为主、临抢修为辅的维修方式,容易同时出现“维修不足”和“维修过剩”等现象,导致维修成本居高不下。以智能化战争时代精益管理需求为牵引,提出了一种基于维修资源视情供应的舰炮武器装备智能化维修保障体系,并建立了以保障周期最短、保障成本最低为目标的区域舰炮武器装备器材调剂供应的优化决策模型,引入了离散化海鸥算法(seagull optimization algorithm, SOA)进行求解,仿真结果表明：该模型算法可有效提供优化的供应方案,并在收敛速度和寻优效果方面有一定优势。     

航空地面空调车使用可用度建模仿真

使用可用度是度量装备战备完好性的重要依据,也是装备效能的重要表征参数。航空地面空调车主要用于为飞机设备舱和驾驶舱等提供空调气源保障,现阶段主要依据装备服役后一段时间内的统计数据评估其使用可用度,具有一定的局限性。结合航空地面空调车的使用特点和SIMLOX仿真平台的建模思想,以设备舱供风保障为出发点,从任务剖面、任务生成、任务配置、系统结构、修复性维修和预防性维修等方面建立了航空地面空调车使用可用度仿真评估模型,并进行了实例分析。结果表明:所建模型合理、可信,可为航空地面空调车的使用管理提供理论依据和方法支持。     

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。     

基于二维量度的复杂设备预防性维修决策优化

针对使用与维修具有两个测量维度的复杂设备,开展了其预防性维修决策的优化研究。基于二维量度的故障模式,给出了二维故障率的定量描述方法;分析了其预防性更换过程的基本过程,探讨了二维量度下更换周期对维修效果的影响,并从经济性角度建立了二维工龄更换费用模型;最后,采用算例的形式,对某设备维修决策同时考虑日历使用时间和行驶里程的情况,进行了二维更换间隔期的优化求解,从而验证了所建立方法与模型的实用性。     

基于可用度的电子装备预防维修周期研究

探讨了修复型预防维修的一种仿真模型,基于可用度的定义,给出了基于最大可用度的修复型预防维修周期决策模型的仿真计算方法,结合数据采集板给出了仿真运算结果。     

支持广义多方案分析仿真的异地克隆研究

仿真克隆可以提高并行离散事件仿真的效率和并行性,方便快捷地对仿真中的多种可能性进行分析、比较和评估.给出广义多方案分析仿真概念,介绍仿真克隆的相关概念,分析当前仿真克隆方法的不足,提出提高广义多方案分析仿真整体运行效率的异地克隆概念.基于检查点与恢复方法,在动态并行仿真引擎中实现了异地克隆.利用Phold测试程序对异地克隆方法的效率进行测试,测试结果表明,异地克隆可以提高多方案分析仿真系统整体运行效率.     

野战防空作战系统的仿真策略

在分析野战防空作战系统特点的基础上,讨论该系统的仿真策略,提出了主动实体交替扫描的仿真策略,并给出了非形式化的描述。该方法体现了事件调度法和活动扫描法的优点,使之更适合于仿真带有对抗性离散事件系统,因此,对其它作战系统,尤其是战术C~3I 系统的仿真,也是适用的。     

支持多剧情并发执行的仿真克隆中间件机制研究

仿真克隆可以提高分布式离散事件仿真的效率和并行性,方便快捷地对仿真中的多种可能性进行分析、比较和评估.介绍仿真克隆的相关概念,分析HLA环境下封装式仿真克隆中间件的不足,提出并设计一种支持多剧情并发的拦截式HLA仿真克隆中间件,讨论基于该拦截式仿真克隆中间件的HLA仿真成员体系结构,并对联邦成员的时间延迟性能进行测试,测试结果表明该松耦合结构使联邦成员产生的时间延迟是有限且基本稳定的,基于拦截式仿真克隆中间件方法是可行的.     

批量独立可修件的备件需求预测仿真算法

利用Monte Carlo随机仿真技术,采用事件调度法的仿真策略对可修件的使用与维修过程进行仿真,给出了在给定备件和维修分队数量下批量独立可修件的备件保障概率仿真算法,并用一系列计算实例证明了算法的可行性和正确性,该算法能有效解决安装在不同装备上,具有不同已工作时间、不同故障间隔时间分布、不同修复时间分布的可修件的备件保障概率计算问题,为备件的科学储备提供了有力的决策依据。     

基于定时Petri网的舰艇保障能力仿真与评估

舰艇保障是一种主要依赖后勤技术装备的专业化后勤,也是涉及并行、冲突,并受资源、装配时间等限制的复杂离散事件过程。借助定时Petri网强大的描述能力标记过程中的各种动态行为,在此基础上对包括后勤装备在内的后勤实体、保障任务、保障活动等进行建模,采用编码、转换等手段实现舰艇保障过程仿真,并使用仿真结果对后勤保障能力进行"定量计算"为主的分析评估。     

铁路区间信号系统测试评估平台——信号设备与列车运行仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台是对铁路区间列车运行安全控制和防护系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.区间信号设备与列车运行仿真子系统是平台的一个子系统,它为平台提供了一个虚拟的现场环境.采用面向对象技术和离散事件仿真技术对仿真子系统进行了研究.详细地阐述了信号设备及列车的仿真模型、设计和仿真算法,并给出仿真实例,满足平台对仿真子系统地要求.     

空战视景仿真系统通用框架研究

依据一个空战视景仿真系统的开发,系统分析了视景仿真系统的一般性规律和其管理框架。通过分析空战视景仿真系统的硬件、软件结构,着重提炼出不同的视景仿真系统的共性与特殊性。在软件设计过程中,对数据处理、实体管理和事件响应的设计,重视了设计模式的应用,将仿真系统的通用性、可拓展性与软件工程理论相结合,构建了一个可通用的,具有拓展性的视景仿真软件平台。视景仿真系统通用框架的研究,为设计更加灵活,更加适用的视景系统提供了理论基础;对于以后的视景仿真系统的设计,具有一定的参考价值。     

炮兵对有生力量压制比的仿真计算方法

为了评估炮兵对有生力量压制效果,应用离散事件仿真方法建立了炮兵射击有生力量仿真模型,提出一种炮兵对有生力量压制比的仿真计算方法。首先,给出了压制比的概念与模型。然后,建立了基于离散事件仿真的炮兵射击有生力量模型。最后,结合实例验证了仿真计算方法的正确性。