[發明專利]一種艦載機保障作業調度方法

有效

• 申請號: 202011543440.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112685883B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 徐明亮;李宜賓;李亞飛;高琬茹;呂培;郭毅博;周兵
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06F111/04
• 代理公司: 鄭州銘晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41134
• 代理人: 張萬利

本發明涉及艦載機保障作業調度技術領域，尤其涉及一種艦載機保障作業調度方法，該方法包括以下步驟：步驟一，收集數據：收集一段時間內艦載機保障作業請求和空閑保障戰位，按照時間窗要求對其進行劃分；步驟二，時間窗內匹配：利用貪婪策略或匈牙利策略將同一時間窗內的保障作業和保障戰位進行匹配；步驟三，調度：根據匹配結果指示艦載機去合適的保障戰位完成保障作業；步驟四，重復以上步驟，直至所有艦載機保障作業完成。本方法能夠有效的進行甲板資源調度，實現艦載機作業的高效保障，能夠對作業調度的效用進行良好的優化。

技術領域

本發明涉及艦載機保障作業調度技術領域，尤其涉及一種艦載機保障作業調度方法。

背景技術

艦載機保障作業調度是指在有限時間、空間和資源約束的前提下合理安排艦載機所需保障作業順序并高效完成艦載機的作業保障。在真實作戰環境下，艦載機出動架次率決定了航母的持續作戰能力，而艦載機保障作業調度效率是影響艦載機出動架次率的主要因素。在艦載機保障過程中，航母甲板上環境的高動態性，艦載機群保障作業密集性，以及艦載機保障資源的不匹配，不同的艦載機需要不同的保障資源，同時艦載機保障作業最佳匹配的搜索解空間龐大等特性，要求每一組待保障的艦載機必須對其保障過程進行合理的調度及規劃。待保障的艦載機必須在規定的時間內按計劃完成降落、移動、保障和起飛等操作，其中包含了如滑行、停車、加油、檢測、重新武裝和整修等作業。同時，執行保障作業需要指揮中心為其分配一組有限并且可能沖突的資源，如甲板升降機、彈射器、著陸帶、地面車輛、油罐車、裝彈車和甲板工作人員等。在航母平臺上，甲板被劃分為若干塊保障戰位區域，上述的資源均歸屬于相應的保障戰位，一個保障戰位可能擁有幾種資源，但同一時刻僅可供一架艦載機使用，即若艦載機執行保障作業，應首先移動至擁有此作業所需資源的保障戰位。但是這些規劃都要考慮可能發生的突發故障，如空中緊急情況(燃料或液壓泄露，機體受損，儀表失靈)、設備故障(彈射器失靈、油罐車損壞)和隨機服務時間(檢修時間，加油時間)。

航母艦載機保障作業調度的研究在國外開展的較早，經歷了人工經驗調度、計算機輔助調度和智能決策優化調度三個階段，目前隨著計算機科學的發展，正朝著自動化、智能化的方向發展，如MIT的Michini和Ryan等合作開發了艦載機甲板作業規劃決策支持系統DCAP(deck operations course of action planner)，以及在DCAP基礎上開發的基于觸屏控制技術的“艦船一體化觸控系統”(Deployable Ship Integration Multitouch System，DSIMS)。而近些年來國內學者在該領域進行了大量的研究工作，針對該問題常用的方法是智能粒子群算法、遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法、建模仿真方法、最優化方法，以及基于專家方案的逆向強化學習方法等。但上述方法多以保障作業可預知的靜態調度為研究基礎，但在實際作戰場景中，保障作業調度策略往往需要根據實時環境及時地進行動態調整，上述方法過多地依賴代價模型的設計，而不接受實際運行時的環境實時反饋，使最終調度策略的執行效果很難滿足實時場景需求。

發明內容

本發明提供一種艦載機保障作業調度方法，以解決上述方法中存在的問題。

本發明的一種艦載機保障作業調度方法采用如下技術方案：

一種艦載機保障作業動態調度方法，包括以下步驟：

步驟一，收集數據：收集一段時間內艦載機保障作業請求和空閑保障戰位，按照時間窗要求對其進行劃分；

步驟二，時間窗內匹配：利用貪婪策略或博弈論策略將同一時間窗內的保障作業和保障戰位進行匹配；

步驟三，調度：根據匹配結果指示艦載機去合適的保障戰位完成保障作業；

步驟四，重復以上步驟，直至所有艦載機保障作業完成。

所述步驟一中：首先對問題進行建模，將艦載機保障作業調度問題建模為二分圖，將艦載機保障作業需求訂單和空閑保障戰位資源分別組成兩組互不關聯但有順序的集合；