[發明專利]維修任務動態調度方法、系統、存儲介質、計算機設備

有效

• 申請號: 202011126896.X
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112418606B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 齊小剛;孫笑;劉立芳;馮海林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/20;G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于武器裝備調度管理技術領域，公開了一種維修任務動態調度方法，以裝備修復后獲得的二次作戰總時間、獲得的可執行任務數、戰損裝備維修后對作戰的重要性貢獻程度為目標的多目標函數模型，在總時間的約束下，采用帶精英策略的非支配排序遺傳算法、利用MATLAB軟件對實例進行求解，設定了三種目標函數權值分配方案，求解得出三種伴隨維修中斷情況，分別產生了不同的多目標函數值。本發明構建了多目標優化模型，在規定時間內對戰損裝備的維修任務進行動態調度；采用NSGA?II算法對優化問題進行了求解，并對三種調度中斷情況進行圖表展示以及對比分析，調度結果分析對戰時對減少決策時間，降低人為決策風險具有積極的協助意義。

技術領域

本發明屬于武器裝備調度管理技術領域，尤其涉及一種維修任務動態調度方法。

背景技術

目前：現代科技支持下的局部戰爭，以機動作戰方式為主，武器裝備方面以質量優勢代替數量優勢，裝備戰損后若不能及時修復，將會嚴重削弱部隊戰斗力。在這種形勢下，利用伴隨部隊對戰損裝備進行搶修就愈發重要。而如何使得有限的伴隨保障部隊在有限的作戰時間內發揮最大效能，獲得更優的搶修效果，成為目前需要解決的關鍵問題。合理的維修任務調度方案，將會提高維修力量的使用效率、縮短維修時間、盡可能地恢復戰損裝備的完好性，以期能獲得更好的作戰效益。近年來，以此為目的，許多研究人員開始對戰時維修任務調度方案進行研究。在維修任務調度模型的建立及求解方面，采用遺傳算法，對電力系統的維修調度方案進行了設計優化；研究了一種雙目標排流車間調度問題，并采用帶精英策略的非支配排序遺傳算法(Nondominant?sorting?genetic?algorithm?with?elitestrategy，NSGA-II)算法對問題進行求解；提出了戰場維修中考慮剩余壽命的最優調度模型，并設計了改進的遺傳算法求解模型；引入穩定維修任務調度的概念，開發了一種新的魯棒雙目標混合整數線性規劃(Double-objective?mixed?integer?linear?programming，BOMILP)模型，在保證調度穩定性的前提下，最小化調度成本；提出了一個整數線性規劃模型，模型在車輛正常運行的情況下，對維修任務進行給定的周期調度；提出了一種基于條件的帶重調度策略的中期維修調度方案，在接收到的更新信息后，對已調度的維護任務進行重新調度；利用混合粒子群遺傳算法解決無人機裝備軍事維修任務調度問題；以最小化列車總運行時間和維修延誤成本為目標函數，提出了一種混合整數線性規劃公式，對列車軌道維護任務調度問題進行求解；針對當前裝備維修任務優先級由裝備保障指揮員根據自身經驗確定而缺乏依據的問題，提出了基于馬氏距離的改進逼近理想解排序法(Techniquefor?order?preference?by?similarity?to?an?ideal?solution,TOPSIS)法對裝備維修任務優先級進行確定；通過添加修竣裝備重要度為多目標函數之一，對戰時定點維修任務調度建立了多目標模型，并利用蟻群算法對問題進行求解。伴隨維修任務調度通常被抽象為旅行商問題，給出了對旅行商問題的改進求解算法；應用離散事件仿真方法對定點修理中的維修任務調度策略進行了研究。

在不確定性調度方面，在考慮不確定因素的情況下，分別對電廠建設項目、云制造現代制造業以及鐵路供電設備維修任務調度進行了分析求解；在分析了戰損裝備恢復狀態、修理時間以及轉場時間不確定性的基礎上，以二次作戰時間總和和獲得可執行任務數為目標函數，建立戰場搶修任務調度模型并對其進行求解。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：戰時維修任務優化調度問題多采用單目標—獲得的二次作戰總時間或雙目標—獲得的二次總時間及可執行任務數，較為片面，戰場維修時間有限，在只考慮維修時間的情況下，連續修完所有戰損裝備是不現實的，不符合實際作戰情況的。

解決以上問題及缺陷的難度為：需要分析戰損裝備修復后對作戰的貢獻程度該如何定義、涉及到哪些影響因素；如何將戰損裝備的重要程度與作戰時間、可執行任務數相結合來生成調度計劃；如何對維修部隊進行重調度會得到更加符合實際作戰情況的調度方案。