不完全维修条件下的视情维修优化模型

针对实际工作中系统无法通过维修手段恢复如新的情况,利用离散状态的马尔可夫过程,将一类基本的不完全维修模型与视情维修理论相结合,建立了劣化系统在不完全维修条件下的视情维修模型。根据马氏过程平稳状态下的统计平衡原理,提出了求解系统稳态可用度的一类解析算法,并在此基础上,以系统稳态可用度最大为优化目标,确立了不完全维修条件下劣化系统的最佳检测间隔时间和视情维修阀值。最后,通过具体算例验证了了模型与算法的可行性。     

基于PH分布近似的系统维修优化模型研究

针对故障信息监测下的多状态劣化系统,建立了一类基于PH分布近似的视情维修优化模型,解决了同一模型中检测与预防性维修策略综合优化的问题.考虑到一般分布假设带来的建模与计算困难,提出了一类位相型(PH)分布近似方法,借助于PH分布良好的计算特性简化求解过程.由于该方法扩展了原有决策模型的状态空间,为了获得适用于原有模型假设条件的检测与维修优化策略,提出了一种改进的值迭代算法.运用该算法,可以确定系统最佳的预防性维修控制限和检测策略,保证其长期运行条件下的平均费用率最低.最后,通过具体算例验证了模型与迭代算法的可行性.     

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。     

基于优先规则的活动成本目标资源受限工程调度

首先给出了该问题的数学模型,问题分析得出该问题也是一类NP完全问题,继而讨论了启发式方法进行问题求解的基本思想,基于此,结合活动成本目标的特性提出了问题求解的串行调度方案和并行调度方案,并设计了相应的几种优先规则,分析了算法的时间复杂性.基于改造PSPLIB中的单模式算例测试,并行调度方案的结果大多优于串行调度方案,而在最大最早完成时间和最大活动先序相关成本等两种优先规则下的调度方法计算效果相对较好.     

两阶段串联可修系统的统计过程控制与视情维修整合研究

针对两阶段串联可修系统,考虑随机偏移的情况,研究统计过程控制（SPC）与视情维修整合的问题. 首先,应用均值-残差联合控制图监控系统的质量状态,根据质量状态采取相应的维修策略,在此基础上,分析SPC与视情维修策略整合的可能场景,并根据全概率公式给出了每个场景发生的概率;其次,考虑人力成本、生产率以及停时损失,根据更新理论构建了SPC与视情维修整合的数学模型;然后,针对具体实例,将构建的模型与单独的维修策略模型和采用经验法则选取控制图的设计参数模型进行了比较分析,结果表明构建的模型在节约成本方面有着明显的优势;最后,运用部分析因设计对过程参数、时间参数和成本参数进行了敏感性分析.     

考虑竞争失效的视情维修和备件订购联合策略优化

针对单部件系统提出考虑竞争失效的视情维修和备件订购联合策略, 采用控制限维修策略和动态随机冲击阈值机制判别是否需要进行预防性维修(preventive maintenance, PM)或故障更换(corrective replacement, CR), 当退化达到PM阈值时执行不完美维修(imperfect maintenance, IPM), 且经有限次IPM后对系统进行预防性更换(preventive replacement, PR)。同时, 考虑IPM和随机冲击对退化量和退化率的影响, 进而构建基于维纳过程的多阶段退化模型; 引入备件订购阈值, 根据冲击幅值与冲击阈值的关系决定是否正常订购备件。分析更新事件并利用更新报酬理论建立最小化平均费用的联合策略优化模型, 设计离散事件仿真算法求解, 最后通过实例验证了所提模型和算法的有效性。     

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.     

考虑随机冲击影响的多部件系统视情维修与备件库存联合优化

视情维修与备件库存联合优化是确保装备内关键部件安全运行, 降低维修保障成本的有效方法。针对现有模型忽略复杂环境中随机冲击影响的问题, 提出一种考虑随机冲击影响的多部件系统视情维修与备件库存联合优化模型。首先, 建立随机冲击影响下的退化模型及可靠度函数模型, 在首达时间的意义下利用阈值转换思想推导出剩余寿命概率分布, 采用极大似然法估计退化模型参数; 然后, 制定视情维修与备件库存联合策略, 以平均费用率最低为目标建立联合优化模型, 利用粒子群优化算法和蒙特卡罗仿真进行求解; 最后, 通过实例分析和敏感性分析验证了所提模型的有效性和应用价值。     

基于过程和成本动因理论的成本控制问题研究

针对企业现行成本控制系统在当前技术与经济条件下的种种不适,提出了面向过程的成本控制这一新命题．作者讨论了成本控制对象－－过程及其属性;基于过程的企业观、成本观和成本控制观;过程重构、结构成本及其与成本控制的关系;作业成本法与基于成本动因理论的成本控制系统等问题．最后,作者描述了一个有一定推广意义的案例．     

基于逆高斯退化过程的面向任务系统CBM优化模型

针对现有单调退化系统视情维修(condition-based maintenance,CBM)优化模型中不完全维修影响考虑单一,且未同时融入可用度约束的问题,提出一种考虑不完全维修双重影响与可用度约束的单调退化系统CBM优化模型.首先,基于具有随机漂移系数的逆高斯过程,建立系统退化模型并得到相关概率分布;其次,描述任务...     

机群保障资源配置建模与优化研究

本文系统分析了机群保障的基本流程,厘清了保障过程中的各类约束条件,明确了机群保障资源配置的优化目标,构造了机群保障资源配置的数学优化模型.针对机群保障资源配置问题的大规模性与NP-hard性,采取滚动调度思想,将大规模优化问题分解为子问题,进而提高了求解的效率.最后以4架飞机6批次连续出动作为典型任务模式,基于优化平台验证了模型和算法的有效性和高效性.本研究为机群保障资源配置优化问题提供了一种有效的解决思路.     

基于编队时间序列的舰船修理结构模型

单艘舰船的部署能力主要取决于其修理结构,而编队的使用需求对单舰修理结构的制定具有重要的影响。针对编队的使用需求,采用时间序列法对舰船修理结构进行优化研究。首先从改变舰船基地级修理间隔期的角度出发,建立编队条件下舰船修理结构的优化模型。然后针对模型的组合优化问题,利用遗传算法实现模型的优化求解。最后采用编队算例进行求解验证,实验结果表明：调整编队中各舰船的修理结构后,编队服役期内可用舰艇的数量的波动幅度明显减小,且可用舰艇数量较小的时间点显著减少,从而提高了编队的整体部署能力。     

考虑保障装备可用度的舰载机作业调度优化

为了在保证较高水平的保障可用度前提下提高舰载机出动效率,提出一种支持可用度约束的统计优化模型及其对应的启发式求解算法.能够同时生成舰载机的保障作业调度方案和保障装备计划性维护的时间安排,并通过基于仿真的优化方式,在启发算法的适应度评价中增加对视情维修和事后维修的仿真,提高了舰载机作业调度方案的鲁棒性.仿真结果表明,所提...     

基于HTLBO算法的舰载机机群机库维修任务调度

舰载机机库维修能力是制约舰载机机群可用度乃至出动、作战能力的关键要素,为提升舰载机机库维修效率并减轻传统人工制定维修计划的负担,研究了舰载机机群机库维修任务调度方法。首先,系统分析了舰载机机群机库维修任务调度的作业流程模式,基于维修资源约束,面向实际维修任务需求,提出了将舰载机机群波次可用度指标和机库维修人员负载均衡性指标作为分层优化目标,建立了舰载机机群机库维修任务调度模型。其次,将模型抽象为多技能资源受限项目调度问题,提出了基于资源约束推进的串行调度机制,并设计了混合教与学优化算法。最后,通过设计仿真案例和算法对比,验证了模型和算法的可行性与有效性,所提出的混合教与学算法具备更好的收敛速度和优化性能,有一定的工程借鉴意义。     

考虑鲁棒性成本的多模式双目标项目前摄性调度优化

研究多模式资源约束条件下的鲁棒性和成本双目标权衡问题,探讨如何在最低成本代价下最大程度地提升项目鲁棒性.首先界定研究问题,然后构建鲁棒值最大化、成本最小化的双目标调度优化模型,并将其转化为带有预算约束的单目标鲁棒值最大化子模型,针对模型设计迭代式遗传算法进行求解.随后,应用随机生成的标准算例集合进行大规模测试,对比结果...     

面向生产指标优化的选矿过程调度研究

针对选矿厂生产调度过程,本文提出了一种面向生产指标优化的选矿过程调度方法,该方法在保证精矿品位的前提下,尽量减少精矿库存,最大限度地利用设备能力.讨论了基于该方法的选矿生产调度系统的结构、功能和优化策略.采用该方法的调度系统的功能除了具备普通的调度系统的设备运行调度和资源调度功能外,还包括生产指标的优化,即以生产指标、工艺指标逐层分解和设定,逐层优化控制的思想,实现了管理和控制一体化.该系统运用于某钢铁公司选矿生产,提高了生产效率.该系统的成功实施为流程行业大系统的总体优化调度开拓了一个新方法,新思路.     

基于信息调度的网络化控制系统

针对具有通信约束的串行网络化控制系统设计问题,提出了一种简单灵活的控制系统信息调度方法。考虑到控制与通信的耦合情形,信息调度方法采用了轮流分批发送信息的方式,从而减少了网络信道中的数据流量,同时将网络环境下的系统模型转化为一种具有等价周期的采样数据系统模型。基于所得的数学模型和信息调度方法,给出了调度算法与反馈控制联合设计的过程。仿真研究表明该方法是有效可行的。     

基于模拟退火的多处理机调度优化算法研究

研究了目标函数是最小化最大完工时间的多处理机调度问题,此问题被证明是NP hard问题。分析了此问题现有模拟退火算法的缺陷,在此基础上构造了一个模拟退火算法SA LZ。大量的随机数据实验用于验证算法的性能和计算效率,实验结果表明SA LZ算法优于现有算法。     

基于航班机型分配的机队规划启发式算法

为了解决传统机队规划方法无法准确反映航空公司运营环境的问题,从航班机型分配的角度为航空公司设计机队规划算法,其基本思想是:给定候选机型以及航空公司生产运营环境(航线网络、航班计划、航班订座需求和平均票价水平),利用航班机型分配寻找最优的机队配置方案.将航班机型分配描述为时序网络图中的网络流问题,以“航班节-航班机型分配”成本最小为目标函数,机队中有且仅有一种竞争机型,被选用机型最低飞机数为约束条件设计模拟退火算法.仿真结果表明:对规模为13个航班节,7种候选机型的问题,算法平均运算时间为5.42秒,结果稳定且高效可行.     

多目标飞机航线调配模型的模糊优化算法

为了提高航空公司飞机的日使用率,研究了相同机型的各架飞机调配问题.在满足航班衔接、航班覆盖、机队规模的约束下,建立了多目标整数规划模型,针对模型设计了模糊隶属度函数,定义了多目标伸缩指标,利用L-R型模糊数的性质和max的定义,应用模糊数学理论求解模型.最后通过数值实验表明该飞机调配问题的模型可行,算法能在保证飞机起降次数均衡的条件下,使飞机日平均飞行小时比统计数据提高2%,飞机地面等待时间下降14.3%,求解效率提高一倍以上.