维修保障系统效能的分形评估算法研究

建模与仿真技术的应用为解决复杂大系统的效能评估提供了一种有效的技术手段。在介绍空军通信装备战时维修保障仿真系统总体结构的基础上,主要侧重于对系统仿真结果的评估,提出了以分形理论为基础的维修保障系统效能评估算法,并与层次分析法和突变评价法的结果进行比较,结论一致。其评估结果可为决策提供定量依据,为解决军事领域的类似效能评估问题提供一种新思路。     

一种考虑装备维修流程的多维修任务调度

快速、有效地进行武器装备维修任务调度可减少故障装备在维修系统的逗留时间,对提高部队的战斗力具有重要意义。通过综合分析战时维修调度问题,给出了一般装备维修调度问题的数学描述,建立了一种考虑维修流程的多单元维修任务调度模型,并给出了相应的模型求解方法。实例表明该方法有效地解决了战时维修任务调度问题。     

基于状态空间分割的两部件系统机会维修优化

针对"硬失效"故障的两部件串联系统,制定了周期性视情预防更换、机会更换和故障更换相结合的维修策略,提出了劣化状态空间分割方法以分析机会维修模型中系统的各种维修组合的维修概率,并给出了系统稳态联合概率密度的数值近似求解方法.应用该方法建立了基于半更新过程理论的系统长期平均费用率模型,求解最优维修策略对应的检测周期、机会和预防维修阈值.数值实验表明了劣化状态空间分割法和费用率模型的正确性和有效性,分析了优化结果对各种费用参数的灵敏程度.     

装备视情维修与备件库存联合优化决策

研究周期检测条件下装备视情维修与备件库存的联合优化问题。针对相同多部件系统,根据系统的退化状态和备件库存状态确定维修需求,建立了以系统检测周期、预防维修阈值和备件安全库存阈值为决策变量,以平均费用率最低为目标的联合维修决策模型。在模型求解过程中,利用退化状态空间划分法分析各决策点的维修需求,在系统的联合概率密度求解的基础上,确定维修组合概率和备件库存状态概率。最后,通过末制导雷达某部件系统的实例计算,验证了优化方法的有效性,另外还通过灵敏度分析,探讨了相关参数对模型的影响。     

装备保障平台战时运用优化决策分析模型

针对装备保障平台战时如何优化运用的问题,根据平台在机动中遭敌火力打击及自我维修过程所具有的马尔可夫性特点,将受打击时间按照打击次数离散化,从而将该过程描述为状态离散、时间离散的马尔可夫链,由此构建了无条件自我维修和有条件自我维修的马尔可夫链模型,实现了单平台战时运用优化决策。基于战场抢修率最大化的目标,运用规划理论,构建了综合考虑遭敌打击的装备保障平台编组优化模型,提出了平台编组战时运用优化决策分析方法。应用实例表明,所建模型运算简单、方便、实用,能为指挥员在战时科学使用装备保障平台提供决策依据。     

维修保障系统效能评估中的变权综合法初探

结合变权综合法 ,对空军通信装备维修保障系统效能评估的方法进行了研究 ;并针对空军通信装备维修保障系统效能评估的特点和变权综合法在用于评估维修保障系统效能时的几点不足 ,提出了经过改进的变权综合法。其应用于空军通信装备维修保障系统效能评估 ,验证了此方法的优越性。     

基于状态空间划分的可修系统视情维修决策

本文在构建考虑非完美维修的多部件系统联合劣化状态空间划分模型的基础上,研究了可修多部件系统视情机会维修决策问题.首先,综合考虑非完美维修效果和经济依赖,制定了基于周期检测的可修多部件系统视情机会维修策略,其次,构建了相应的联合劣化状态空间划分模型,并通过分析系统的维修需求组合及系统的状态转移,推导了维修需求的概率计算通式和联合稳态概率密度函数.然后,通过数值实验,以系统长期平均费用率最小为目标,以系统检测周期、机会及预防维修预测阈值为决策变量,建立了解析优化模型.最后,以风电机组主轴承为应用案例验证了模型的正确性和有效性,并分析了参数的灵敏度.     

基于随机Petri网的装备维修保障系统性能分析

考虑维修能力不足和备件短缺等因素, 定义了装备维修保障过程的广义排队时间、广义维修服务时间等的系统性能参数. 建立了基于随机Petri网的装备维修排队问题的形式化描述模型, 研究了模型的简化解析分析和仿真分析方法. 结合实例分析了改进系统性能的途径, 验证了解析方法的有效性. 研究表明, 提高维修小组能力和备件满足率是提高维修保障系统性能的有效途径.     

战时装备维修任务调度的两种新算法

针对基于最大保障时间的战时维修任务调度问题,建立了以维修效益最大为目标的调度模型,并给出了两种模型求解算法。算法1以最大保障时间和维修效益作为维修任务的优先级设计参数,充分考虑了维修任务的紧迫性与价值;算法2进一步考虑维修小组的可维修装备数量,使得各小组的维修负载更加均衡。利用该方法,在满足作战单元最大保障时间的前提下,可使得装备维修效益最大,有效地解决了战时维修任务的调度问题。     

军用装备维修中的可视化信息保障系统

在分析了维修保障对军用装备的重要意义和传统维修保障信息系统存在问题的基础上,介绍了美国国防部MARSS系统的工程、开发、结构和特点等方面的信息,分析了该类可视化信息保障系统的应用前景。对我国在该领域的研究提出了有益的建议。     

基于相似体系的民机结构超手册维修案例分析

为了解决超出手册范围的民机结构维修问题, 提出一种基于相似体系的民机结构超手册维修案例体系模型。通过提取航空公司现有民机结构案例的损伤信息和维修方案信息, 依据信息性质, 采用数值分析、层次法、属性度量、术语频率-逆文档频率(term frequency-inverse document frequency, TF-IDF)方法进行系统的相似度分析, 建立案例相似度指标体系。导入维修案例数据, 通过支持向量机(support vector machine, SVM)分类以及弹性网络回归对指标体系进行权重分配并验证其可靠度达到82%。最后通过实例深度分析了该体系的可行性, 实例证明, 案例相似度指标体系的权重分配与区分效果总体符合实际, 对民机结构超手册维修案例的制定有着重要参考意义。     

一种基于Petri网的虚拟维修过程建模方法

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,存在建模方法复杂、理解困难,无法描述维修工作中复杂的行为关系等问题。因此根据维修资源属性和维修过程的特点,提出了一种实用的建模方法,首先将资源分为可变资源与不可变资源,提出了元模型融合的定义,给出了资源共享元模型和操作过程元模型,同时根据过程模型的拓扑特征,提出了广义状态机的概念,在分析模型结构的基础上,提出了基于广义状态机的子网合并。结合实际维修给出了模型实例,并验证了模型的正确性。     

基于维修仿真的人体疲劳分析

在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计算人体执行不同动作所消耗的代谢能量,最后分析评判人体在维修过程中的疲劳程度。通过建立人体疲劳分析原型系统,并针对空间站维修仿真进行实例验证,试验结果表明了该方法的有效性。     

战时装备维修保障资源优化调度方法研究

根据战时装备维修保障资源调度体系,分析了资源调度各要素间的关系及引起资源冲突的原因,建立了多维修点资源优化调度模型,给出了基于维修点保障优先度的资源优化调度方法。实例分析结果表明:该方法能够在满足任务需求和给定的维修保障资源条件下优化资源调度方案,充分利用资源,缩短待修装备的平均等待时间。     

考虑多维修台异步单重休假的温贮备冗余系统可靠性模型

本文针对多维修台保障多个系统时维修力量调度规律对系统稳态可靠性的影响,引入多维修台异步单重休假策略,以包含c个维修台的温贮备冗余系统为研究对象,根据维修台所处的维修、休假、空闲3种状态将系统整体工作情况进行状态划分,建立系统状态转移矩阵。引入Phase type分布描述系统工作部件、贮备部件寿命以及维修台维修时间、休假时间、空闲时间等随机变量,构建考虑多维修台异步单重休假的温贮备冗余系统可靠性模型,得出系统稳态可用度和稳态忙期维修台数量等指标的解析表达式。最后利用算例对模型的适用性以及准确性进行分析,并探讨了维修台工作速率和系统可靠性之间的关系。