[發(fā)明專利]基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110774569.3
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113343367B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇析超;陶俊權(quán);韓維;張勇;劉湘一;程亮亮;肖楚琬;李常久
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍航空大學航空作戰(zhàn)勤務(wù)學院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30;G06N3/00;G06F111/04;G06F111/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 彭小蘭

本申請涉及一種基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化方法和裝置。所述方法通過獲取并分析預設(shè)的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)，根據(jù)分析得到的參數(shù)及預設(shè)的約束條件構(gòu)建彈藥轉(zhuǎn)運優(yōu)化模型，該模型通用性強，可適應不同艦船的不同彈藥轉(zhuǎn)運流程；采用改進的EDA方式進行優(yōu)化求解，改進的EDA方式引入了調(diào)度順序概率矩陣和彈庫選擇概率矩陣的雙概率矩陣的形式，對初始種群的生成進行了改進，并結(jié)合了局部搜索，相較于標準EDA算法，對于解空間的深度搜索效果有了很大的提高；采用彈藥轉(zhuǎn)運車運輸單元為基本單位進行計算，優(yōu)化解的精細程度，采用本方法可有效求解航空彈藥轉(zhuǎn)運問題，對作業(yè)效率進行優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化方法和裝置。

背景技術(shù)

艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運作業(yè)能力是影響艦載機出動架次率的重要因素。作為航空保障作業(yè)諸多作業(yè)之一，航空彈藥保障作業(yè)需要完成彈藥的貯存、轉(zhuǎn)運、裝配、掛載，所需要的安全性高，作業(yè)流程復雜，花費時間長。彈藥從出庫到掛載，環(huán)節(jié)多，需要從彈藥庫取出，通過下層武器升降機運送，依據(jù)武器類型判斷裝配地點，裝配好的彈藥再通過上層武器升降機或飛機升降機送達飛行甲板，最終在飛行甲板完成艦載機彈藥的掛載。因此優(yōu)化艦船彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度，對提高艦載機保障效率，增強艦船作戰(zhàn)能力有重要意義。

艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運作業(yè)問題復雜程度高，約束條件眾多，且求解難度隨單批次轉(zhuǎn)運彈藥數(shù)量增加呈指數(shù)性增長。對于此問題的求解，國內(nèi)學者已進行了很多研究。但是現(xiàn)有的優(yōu)化模型缺乏通用性，并且模型精細程度不高。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化方法和裝置。該方法中優(yōu)化模型通用性強，可適應不同艦船的不同彈藥轉(zhuǎn)運流程；優(yōu)化模型精細程度高，可實現(xiàn)對每一輛彈藥轉(zhuǎn)運車的獨立調(diào)度。

一種基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化方法，所述方法包括：

獲取并分析預設(shè)的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)，得到彈藥總需求量、彈藥種類、需要的運輸單元以及轉(zhuǎn)運任務(wù)類別，并將所述艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)分配至各彈庫；所述運輸單元是指一輛彈藥轉(zhuǎn)運車；

根據(jù)所述彈藥種類、所述彈藥總需求量、所述運輸單元、預設(shè)的約束條件以及所述轉(zhuǎn)運任務(wù)類別，以艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)的完成時間最短為目標，構(gòu)建基于運輸單元的彈藥轉(zhuǎn)運優(yōu)化模型；

構(gòu)建概率模型，并對所述概率模型其進行初始化；所述概率模型包括：調(diào)度順序概率矩陣和彈庫選擇概率矩陣；

根據(jù)所述調(diào)度順序概率矩陣及所述彈庫選擇概率矩陣進行抽樣統(tǒng)計，得到包含NIND個個體的種群；其中NIND為大于1的整數(shù)；

采用多彈庫多通道并行時序生成方式對個體進行求解，得到NIND個解；

在所述NIND個解中挑選Q個轉(zhuǎn)運時間較小的優(yōu)異解，在每個所述優(yōu)異解所屬個體內(nèi)進行局部搜索，得到優(yōu)化后的優(yōu)異解；

根據(jù)所述優(yōu)化后的優(yōu)異解和預定的學習速率，對所述調(diào)度順序概率矩陣和所述彈庫選擇概率矩陣進行更新，并進行迭代運算，直到滿足迭代終止條件，得到最終的最優(yōu)解。

一種基于EDA算法的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化裝置，所述裝置包括：

調(diào)度任務(wù)獲取模塊，用于獲取并分析預設(shè)的艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)，得到彈藥總需求量、彈藥種類、需要的運輸單元以及轉(zhuǎn)運任務(wù)類別，并將所述艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)分配至各彈庫；所述運輸單元是指一輛彈藥轉(zhuǎn)運車。

轉(zhuǎn)運優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述彈藥種類、所述彈藥總需求量、所述運輸單元、預設(shè)的約束條件以及所述轉(zhuǎn)運任務(wù)類別，以艦船航空彈藥轉(zhuǎn)運任務(wù)的完成時間最短為目標，構(gòu)建基于運輸單元的彈藥轉(zhuǎn)運優(yōu)化模型。