[发明专利]一种舰载机保障作业调度方法有效
申请号: | 202011543440.3 | 申请日: | 2020-12-23 |
公开(公告)号: | CN112685883B | 公开(公告)日: | 2022-12-02 |
发明(设计)人: | 徐明亮;李宜宾;李亚飞;高琬茹;吕培;郭毅博;周兵 | 申请(专利权)人: | 郑州大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06Q10/06;G06F111/04 |
代理公司: | 郑州铭晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 41134 | 代理人: | 张万利 |
地址: | 450001 河南省郑州*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 舰载 保障 作业 调度 方法 | ||
本发明涉及舰载机保障作业调度技术领域,尤其涉及一种舰载机保障作业调度方法,该方法包括以下步骤:步骤一,收集数据:收集一段时间内舰载机保障作业请求和空闲保障战位,按照时间窗要求对其进行划分;步骤二,时间窗内匹配:利用贪婪策略或匈牙利策略将同一时间窗内的保障作业和保障战位进行匹配;步骤三,调度:根据匹配结果指示舰载机去合适的保障战位完成保障作业;步骤四,重复以上步骤,直至所有舰载机保障作业完成。本方法能够有效的进行甲板资源调度,实现舰载机作业的高效保障,能够对作业调度的效用进行良好的优化。
技术领域
本发明涉及舰载机保障作业调度技术领域,尤其涉及一种舰载机保障作业调度方法。
背景技术
舰载机保障作业调度是指在有限时间、空间和资源约束的前提下合理安排舰载机所需保障作业顺序并高效完成舰载机的作业保障。在真实作战环境下,舰载机出动架次率决定了航母的持续作战能力,而舰载机保障作业调度效率是影响舰载机出动架次率的主要因素。在舰载机保障过程中,航母甲板上环境的高动态性,舰载机群保障作业密集性,以及舰载机保障资源的不匹配,不同的舰载机需要不同的保障资源,同时舰载机保障作业最佳匹配的搜索解空间庞大等特性,要求每一组待保障的舰载机必须对其保障过程进行合理的调度及规划。待保障的舰载机必须在规定的时间内按计划完成降落、移动、保障和起飞等操作,其中包含了如滑行、停车、加油、检测、重新武装和整修等作业。同时,执行保障作业需要指挥中心为其分配一组有限并且可能冲突的资源,如甲板升降机、弹射器、着陆带、地面车辆、油罐车、装弹车和甲板工作人员等。在航母平台上,甲板被划分为若干块保障战位区域,上述的资源均归属于相应的保障战位,一个保障战位可能拥有几种资源,但同一时刻仅可供一架舰载机使用,即若舰载机执行保障作业,应首先移动至拥有此作业所需资源的保障战位。但是这些规划都要考虑可能发生的突发故障,如空中紧急情况(燃料或液压泄露,机体受损,仪表失灵)、设备故障(弹射器失灵、油罐车损坏)和随机服务时间(检修时间,加油时间)。
航母舰载机保障作业调度的研究在国外开展的较早,经历了人工经验调度、计算机辅助调度和智能决策优化调度三个阶段,目前随着计算机科学的发展,正朝着自动化、智能化的方向发展,如MIT的Michini和Ryan等合作开发了舰载机甲板作业规划决策支持系统DCAP(deck operations course of action planner),以及在DCAP基础上开发的基于触屏控制技术的“舰船一体化触控系统”(Deployable Ship Integration Multitouch System,DSIMS)。而近些年来国内学者在该领域进行了大量的研究工作,针对该问题常用的方法是智能粒子群算法、遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、建模仿真方法、最优化方法,以及基于专家方案的逆向强化学习方法等。但上述方法多以保障作业可预知的静态调度为研究基础,但在实际作战场景中,保障作业调度策略往往需要根据实时环境及时地进行动态调整,上述方法过多地依赖代价模型的设计,而不接受实际运行时的环境实时反馈,使最终调度策略的执行效果很难满足实时场景需求。
发明内容
本发明提供一种舰载机保障作业调度方法,以解决上述方法中存在的问题。
本发明的一种舰载机保障作业调度方法采用如下技术方案:
一种舰载机保障作业动态调度方法,包括以下步骤:
步骤一,收集数据:收集一段时间内舰载机保障作业请求和空闲保障战位,按照时间窗要求对其进行划分;
步骤二,时间窗内匹配:利用贪婪策略或博弈论策略将同一时间窗内的保障作业和保障战位进行匹配;
步骤三,调度:根据匹配结果指示舰载机去合适的保障战位完成保障作业;
步骤四,重复以上步骤,直至所有舰载机保障作业完成。
所述步骤一中:首先对问题进行建模,将舰载机保障作业调度问题建模为二分图,将舰载机保障作业需求订单和空闲保障战位资源分别组成两组互不关联但有顺序的集合;
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