[發明專利]基于期望體系效能的艦艇編隊等級修理計劃編制方法

有效

• 申請號: 202011129446.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112287591B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 蔣鐵軍;周成杰;張懷強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06Q10/0639;G06F16/2458;G06Q10/20;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

本發明公開了一種基于期望體系效能的艦艇編隊等級修理計劃編制方法，包括如下步驟：步驟1：建立艦艇編隊等級修理計劃基礎數據庫；步驟2：建立艦艇編隊期望體系效能評估模型；步驟3：利用艦艇編隊期望體系效能評估模型，以艦艇編隊在一定時期內的期望體系效能最大化為目標，以艦艇是否修理以及修理起始時間為決策變量，考慮修理工期約束、跨期修理經費約束、修理總經費約束、效能約束和在航率約束建立艦艇編隊等級修理計劃優化模型；步驟4：確定艦艇編隊等級修理計劃。本發明能增強艦艇編隊等級修理計劃制定的科學性和有效性。

技術領域

本發明涉及艦船維修保障技術領域，具體地指一種基于期望體系效能的艦艇編隊等級修理計劃編制方法。

背景技術

艦艇等級修理計劃是根據艦艇實力、有關規定和指示，結合戰備、訓練及其它任務情況，所做出的預防性修理安排。在裝備維修保障工作中，艦艇等級修理由于修理工期長、經費需求大、耗費資源多、對使用影響大，其計劃的科學制定就顯得尤為重要。隨著海軍裝備建設快速發展，大量新型艦艇集中入役，國家對海洋安全日益重視，艦艇訓練任務明顯增多、使用強度增大，對艦艇能力的保持和恢復提出了更高要求，尤其是體系化運用使得從編隊角度考慮等級修理安排的需求更加突出。

當前，艦艇等級修理計劃編制的基本模式之一是：以相對固定的時間間隔范圍確定修理時機，同時明確修理級別、修理工期等(控計劃)，根據給定的預算指標設定修理范圍和修理深度(控經費)，進而安排修理活動。在此框架下，考慮到不同的目標和效果，不同的計劃編制方法被提出，如基于可靠度和費用的維修間隔確定方法，以風險最小為目標的計劃編制方法等；考慮到艦艇的體系化運用，以艦艇編隊為對象的計劃優化方法也被提出，如以減少編隊服役期內可用艦艇數量波動幅度的優化方法、以提高編隊部署時間的修理結構確定方法以及基于多艘同型艦艇部署能力的優化方法等。

目前艦艇編隊等級修理計劃編制方法存在著以下不足：一是主要從在航率、完好性等角度對修理活動進行優化，缺乏從體系效能角度考慮艦艇編隊修理安排，更沒有考慮到不同類別、不同型號艦艇使用和修理之間的關聯性，難以滿足艦艇編隊執行戰備演訓任務的需要；二是將艦艇總體效能視為恒定值，不能有效適應艦艇效能隨著使用而呈現衰減趨勢的客觀情況；三是由于缺乏對艦艇編隊體系效能及其衰減情況的考慮，也就未能考慮到體系效能受到決策者主觀期望以及風險偏好的影響。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種基于期望體系效能的艦艇編隊等級修理計劃編制方法，該方法基于現行的艦艇等級修理模式，考慮艦艇編隊的體系化運用、艦艇的效能衰減特性以及決策者的期望和偏好，構建艦艇編隊的期望體系效能評估模型，進一步以艦艇編隊在一定時期內的期望體系效能最大化為目標，以艦艇是否修理以及修理起始時間為決策變量，綜合考慮修理工期、跨期修理經費、修理總經費、效能、在航率等約束條件，建立艦艇編隊等級修理計劃優化模型，采用混合編碼粒子群算法對模型進行優化求解，最終獲得艦艇編隊等級修理計劃安排。該方法對于科學擬制艦艇編隊等級修理計劃，確保艦艇使命任務的有效履行能夠提供有力的技術支撐。

為實現此目的，本發明所設計的基于期望體系效能的艦艇編隊等級修理計劃編制方法，它包括如下步驟：

步驟1：建立艦艇編隊等級修理計劃基礎數據庫，艦艇編隊等級修理計劃基礎數據庫包括艦艇在決策起始時間點的初始效能和艦艇修理數據參數；

步驟2：根據初始效能中各分項能力對總體效能的貢獻度、艦艇效能隨時間衰減特性、艦艇編隊履行使命任務對各分項能力值的期望以及決策者對風險的偏好程度建立艦艇編隊期望體系效能評估模型；

步驟3：利用艦艇編隊期望體系效能評估模型，以艦艇編隊在一定時期內的期望體系效能最大化為目標，以艦艇是否修理以及修理起始時間為決策變量，考慮修理工期約束、跨期修理經費約束、修理總經費約束、效能約束和在航率約束建立艦艇編隊等級修理計劃優化模型；

步驟4：運用混合編碼粒子群算法對艦艇編隊等級修理計劃優化模型進行求解得到艦艇是否修理以及修理起始時間，進而確定艦艇編隊等級修理計劃。