[發明專利]大型貨輪長期保障任務多Gamma單元備件需求量確定方法

有效

• 申請號: 201811360420.5
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109543276B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 趙中元
• 申請（專利權）人: 青島航訊網絡技術服務有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06F30/20;G06F111/08;G06F119/02
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1.一種大型貨輪長期保障任務多Gamma單元備件需求量確定方法，以可用度為保障要求，包括設置初值步驟、建立Gamma等效部件步驟、計算保障概率步驟和判斷步驟，其特征在于：

(1)設置初值步驟：

設置保障概率目標值P0＝0.5～0.99，置備件需求變量j＝0；

(2)建立Gamma等效部件步驟，包含下述子步驟：

(2.1)建立單元壽命數組T0：

建立包含N個元素的數組，數組中的每個元素表示單元壽命值，隨機產生并服從G(a0,b0)分布，a0、b0分別為G(a0,b0)的形狀參數和尺度參數，由單元可靠性壽命試驗數據進行Gamma分布擬合計算得到；將數組中的所有元素按從小到大順序排列，得到單元壽命數組T0：

T0＝[t₀₁ t₀₂ … t_0N]，其中的任意2個元素滿足條件：當i＜j時，t_0i≤t_0j，部件單元裝機數N1；

(2.2)建立備件單元壽命矩陣：

建立L行Q列的備件單元壽命矩陣M：

M中的每個元素表示備件單元壽命值，隨機產生并服從G(a0,b0)分布，a0、b0分別為G(a0,b0)的形狀參數和尺度參數，由單元可靠性壽命試驗數據進行Gamma分布擬合計算得到；矩陣表達式中，Q＝N-k+1，k為部件正常工作所需的最小單元數，均由部件特性確定，1≤k≤N；L為模擬次數，1000≤L≤10000；

(2.3)建立部件壽命數組T1，包括如下過程：

(2.3.1)建立包括L個元素的部件壽命數組T1，置序號變量m＝1；

(2.3.2)置部件壽命數組T1中的第m個元素T1(m)＝T0(N-k+1)，T0(N-k+1)為單元壽命數組T0中第(N-k+1)個元素；然后更新單元壽命數組T0：

(2.3.3)置單元壽命數組T0中的第i個元素T0(i)＝t_mi,i≤Q，t_mi為備件單元壽命矩陣M中的第m行第i列元素；

(2.3.4)將單元壽命數組T0中的元素從小到大排序，得到再次更新的單元壽命數組T0：

T0＝[t₀₁ t₀₂ … t_0N]，其中的任意2個元素滿足條件：當i＜j時，t_0i≤t_0j；

(2.3.5)判斷是否mL，是則轉步驟(2.4)，否則置m＝m+1，轉過程(2.3.2)；

(2.4)Gamma擬合：

對部件壽命數組T1進行Gamma分布擬合計算，得到該部件的Gamma等效部件，記為G(a,b)，a為形狀參數，b為尺度參數；

(3)計算保障概率步驟：

計算保障概率P：

其中，R(x)為等效Gamma部件可靠度，t為保障任務時間，j為備件需求變量，Gamma函數x、y為時間變量；

(4)判斷步驟：

判斷是否P≥P0，是則得到備件需求量j×(N-k+1)；否則j＝j+1，轉步驟(3)。

2.如權利要求1所述的大型貨輪長期保障任務多Gamma單元備件需求量確定方法，其特征在于：

所述建立備件單元壽命矩陣子步驟中，使用Matlab中gamrnd函數建立備件單元壽命矩陣M：M＝gamrnd(a0,b0,L,N-k+1)；a0、b0分別為G(a0,b0)的形狀參數和尺度參數，由單元可靠性壽命試驗數據進行Gamma分布擬合計算得到；L為模擬次數，1000≤L≤10000；N為單元裝機數，由部件特性確定。

3.如權利要求1所述的大型貨輪長期保障任務多Gamma單元備件需求量確定方法，其特征在于：

所述Gamma擬合子步驟中，使用Matlab中的gamfit函數，對T1進行Gamma分布擬合計算，得到變量phat：

phat＝gamfit(T1)；

從而得到該部件的Gamma等效部件G(a,b)；其中a＝phat(1)，b＝phat(2)。

4.如權利要求1所述的大型貨輪長期保障任務多Gamma單元備件需求量確定方法，其特征在于：

所述計算保障概率步驟中，先利用Matlab中的gamcdf函數計算等效Gamma部件可靠度R(x)：R(x)＝1-gamcdf(x,a(j+1),b)；再利用Matlab中的quad積分函數來計算保障概率P，P＝quad(@R(x),0,t)/t。