[发明专利]一种基于混合启发式算法的装备体系保障方案优化方法

说明书

本发明提供了一种基于混合启发式算法的装备体系保障方案优化方法，其具体步骤如下：步骤(1)：根据装备的状态，对装备保障模型需求进行描述；步骤(2)：根据装备所需的保障资源情况，对各保障站点进行描述；步骤(3)：保障方案优化约束建模；步骤(4)：复杂装备体系保障方案成本评估；步骤(5)：根据相关约束条件，生成具体复杂装备体系保障方案；本发明提供了一种基于混合启发式算法的装备体系保障方案优化方法，该方法针对装备体系与保障站点的映射关系、装备体系地理位置及其布局形式，根据各装备的保障需求，在保障设施配送约束、服务约束、保障人员约束和保障时间约束的条件下，生成装备体系保障方案。该发明通过一种基于混合启发式算法，为复杂装备体系生成可行的保障方案。

(一)所属技术领域

本发明提供一种基于混合启发式算法的装备体系保障方案优化方法，该方法针对装备体系的地理位置及其布局形式，根据各装备的保障需求，在保障设施配送约束、服务约束、保障人员约束和保障时间约束的条件下，生成装备体系保障方案。该发明通过一种基于混合启发式算法，为复杂装备体系生成可行的保障方案，以保障装备体系的可靠运行。本发明所属技术领域为可靠性工程领域。

(二)背景技术

现代战争是由陆、海、空、天、电磁五位一体的联合作战，其实质是装备体系对装备体系的对抗。在联合作战条件下，装备体系的保障问题显得更加复杂和突出，为了充分发挥装备体系的作战效能，其相关保障规划、备件的运输调度、保障方案的计划等成为了近年来的热点话题之一。根据2010年发布的装备体系报告统计，装备体系的运行和维护成本通常占据其寿命周期的20％-35％左右。高效的保障方案在降低复杂装备体系的运营成本的同时，也可提高复杂装备体系的可用性及作战效能，对现代战争起到决定性的作用。

对于复杂装备体系来说，由于其运行环境的恶劣性、保障工作的强时效性，其保障方案通常需要考虑以下约束：1)保障工作时间窗。考虑到运输设备的性能和安全性，只能在满足运输条件的时间窗内进行保障作业。同时，由于运行环境变化的较为频繁，保障工作时间窗往往是离散的；2)保障资源可用性。考虑到复杂装备体系中的各类异质元素，其专用/通用保障设备、备件、保障人员等种类较多。以保障方案为依据，若各类保障资源能够完成对装备的保障任务，则可进行保障作业，否则需要等待；3)保障资源运输约束。各类保障资源在运输的过程中不得超过运输设备(如车辆、船只、飞机等)的尺寸及重量限制；4)保障资源分配约束，考虑到复杂装备体系通常分布在多个离散区域，且通常由多个维护站点提供保障。保障站点与体系工作区域间的约束关系通常存在既定关系。因此，在考虑上述约束的情况下，复杂装备体系的保障方案优化是一个亟待解决的复杂问题。

(三)发明内容

本发明在考虑复杂装备体系保障过程中约束的情况下，提供一种有效的全局保障方案优化方法，其目的和解决的问题是：复杂装备体系中的装备通常分布在w个离散区域，且其同时具有b个维护站点对其提供保障服务，其中w与b形成多映射关系。如何利用b个维护站点中的保障资源，在满足保障工作时间窗、保障资源可用性、保障资源运输和保障资源分配约束的情况下，生成w个区域的复杂装备体系保障方案是本发明待解决的问题。

本发明提供了一种基于混合启发式算法的装备体系保障方案优化方法，该方法针对装备体系与保障站点的映射关系、装备体系地理位置及其布局形式，根据各装备的保障需求，在保障设施配送约束、服务约束、保障人员约束和保障时间约束的条件下，生成装备体系保障方案。该发明通过一种基于混合启发式算法，为复杂装备体系生成可行的保障方案，其具体步骤如下：

步骤(1)：根据装备的状态，对装备保障模型需求进行描述；

步骤(2)：根据装备所需的保障资源情况，对各保障站点进行描述；

步骤(3)：保障方案优化约束建模；

步骤(4)：复杂装备体系保障方案成本评估；

步骤(5)：根据相关约束条件，生成具体复杂装备体系保障方案；