[发明专利]基于定期与视情相结合的舰艇编队等级修理计划编制方法

说明书

本发明公开了一种基于定期与视情相结合的舰艇编队等级修理计划编制方法，包括如下步骤：步骤1：建立任务舰艇编队等级修理计划基础数据库；步骤2：建立舰艇编队效能评估模型；步骤3：建立舰艇视情维修效能恢复模型；步骤4：建立基于定期与视情相结合模式的任务舰艇编队等级修理计划双层多目标优化模型；步骤5：运用基于分层序列的理想点粒子群算法优化求解得到任务舰艇编队的任务配置计划和等级修理计划。本发明对于科学拟制任务舰艇编队使用计划和等级修理计划，确保舰艇使命任务的有效履行能够提供有力的技术支撑。

技术领域

本发明涉及舰艇维修保障技术领域，具体地指一种基于定期与视情相结合的舰艇编队等级修理计划编制方法。

背景技术

舰艇等级修理由于维修周期长、经费需求大、影响因素多、对舰艇使命任务履行影响显著，科学编制舰艇等级修理计划一直是舰艇维修保障领域重点关注的一项技术难题。

长期以来，舰艇等级修理执行定期与双控相结合的修理模式，即根据修理结构相关规定确定修理级别、修理时间以及修理间隔等(控计划)，根据给定的预算指标设定修理范围和修理深度(控经费)。这种模式主要以现行规定要求和经验分析为主，简化了修理计划的编制过程，可以有效控制修理经费，但同时难以全面考虑不同类型舰艇在自身技术状态、面临的任务类型、使用强度、修理需求等方面的差异性。

随着海军使命任务的拓展、舰艇使用强度的增大和能力需求的提高，对舰艇等级修理计划的科学编制也提出了新的更高要求，定期与视情相结合的修理模式开始逐步推行，即根据舰型装备特性和使命任务，结合舰艇设计组织论证各舰型修理策略和寿命剖面，确定修理结构，并且根据任务特点和使用环境，确定预防性修理类别和范围。如何在该模式下综合考虑舰艇技术状态、任务需求、经费预算等关键要素，编制出科学合理的舰艇等级修理计划，满足新时代舰艇使命任务需要，是当前迫切需要解决的重要难题。

目前对于舰艇等级修理计划编制的研究，通常将其视为一个多条件约束下的多目标决策或优化问题，通过将计划编制过程建模为一个约束满足问题，运用优化算法寻求符合约束的最佳舰艇等级修理计划。同时，进一步考虑到优化目标对修理效果的影响，不同目标下的优化模型被不断提出，如基于可靠度和费用的视情维修间隔模型，以维修费用最小为目标的舰艇修理级别优化模型，以安全性、任务性和经济性风险最小为目标的修理计划优化模型等；考虑到舰艇体系运用的实际需要，以舰艇编队为对象的等级修理计划优化模型也被提出，如带有约束条件的二层网络流模型和集划分模型，以减少编队服役期内可用舰艇数量波动幅度为目标的修理计划优化模型，以提高编队部署时间的舰艇编队修理结构模型，基于多艘同型舰艇部署能力的优化模型，面向平均修理间隔的修理计划优化模型等等。但是，目前的研究较少考虑修理模式对修理计划的影响，尤其是在既定修理模式下，如何考虑现行规定的修理结构、多样化任务需求、舰艇编队效能衰减和恢复制定合理的修理计划是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种基于定期与视情相结合的舰艇编队等级修理计划编制方法，该方法在定期与视情相结合模式下，以满足舰艇实际的修理需求和多样化任务需求为前提，在建立任务舰艇编队的效能评估模型、舰艇视情维修效能恢复模型的基础上，进一步以任务舰艇数量最小、任务舰艇编队效能最大、修理经费最少、可用度最高为目标，以舰艇是否修理、修理起始时间、修理经费、修理时间以及每项任务所需舰艇编号为决策变量，考虑任务时间约束和任务能力约束，任务时间交叠约束，修理时间约束，跨期修理经费约束，修理总经费约束，能力恢复和修理经费、修理时间关系约束，能力恢复约束和在航率约束建立任务舰艇编队等级修理计划优化模型，采用基于分层序列法的理想点粒子群优化算法对模型进行求解，同时得到舰艇编队的任务配置计划和等级修理计划，较好满足实际的修理需求和任务需求。

为实现此目的，本发明所设计的一种基于定期与视情相结合的舰艇编队等级修理计划编制方法，它包括如下步骤：