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申请/专利权人:中国人民解放军海军航空大学
摘要:本发明涉及一种飞机海上平台作业调度规划方法,属于作业调度方法技术领域。为了解决作业阶段孤立、资源匹配不精准、调度优化不足、技术手段落后的问题,提出了一种飞机海上平台作业调度方法,该方法面向一体化集成和多目标综合效能,旨在提高飞机海上平台作业的综合保障效能和资源利用率,降低作业成本,提升保障效率,具体包括以下步骤:S1、设置调度模型及调度模型的初始化参数;S2、建立调度模型约束;S3、确定目标函数;S4、对步骤S3的目标函数进行处理,得到最终的目标函数;S5、对步骤S4得到的目标函数进行求解。
主权项:1.一种飞机海上平台作业调度规划方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、设置调度模型及调度模型的初始化参数:选择仿真对象,设置仿真对象的数量,并配备相应的配套设置,建立调度模型;S2、建立调度模型约束:对步骤S1中建立的调度模型进行条件约束,包括路径库约束、调度时序约束和保障单元约束;S3、确定目标函数:根据步骤S2的约束条件,设置相应的目标函数,所述目标函数包括各个子流程之间的时间效率、人员资源、设备资源以及能源消耗;所述时间效率包括海上平台作业周期Cmax和出动延期累积时间SD;其中,所述海上平台作业周期Cmax是转运保障作业周期与出动离场周期的结合,具体指完成整个保障工序的作业时间,即:,式中,将机群完成最后一道工序时间作为海上平台作业周期,表示第i架飞机完成最后一道工序的时间;所述出动延期累积时间SD面向出动离场阶段,根据作战任务时间预留需求,飞机机群编队b的出动时间应早于或等于理想离舰时间出动,因此最小化飞机机群出动延期累积时间为:;所述人员资源包括海上平台综合转移时间TW、综合资源负载方差LB和疲劳度峰值水平Sf;所述海上平台综合转移时间TW面向转运阶段、机务勤务保障阶段和出动离场阶段:,式中,定义为0-1决策变量:表示第类保障类别的第位人员完成工序Oij后转移至下一工序Oeg进行保障,则,否则;表示工位和工位之间的距离;所述综合资源负载方差LB面向转运阶段、机务勤务保障阶段和出动离场阶段:,式中,表示第类保障工作的第位人员的空闲时间与工作时间的比值,表示第类保障人员的闲忙比的均值;其中:,,Cmax为甲板作业周期,为第i架飞机第j阶段的保障作业所用时间,为引入的0-1决策变量, 所述疲劳度峰值水平Sf面向机务勤务保障阶段:对处于集中持续保障工作状态的人员,根据疲劳度的积累规律,参考正态分布函数,疲劳递增模型如下:,式中,代表正态分布函数,和分别为正态分布函数的均值和方差;疲劳度递增速率为:;对处于空闲状态的保障人员,保障人员的疲劳度随之递减,与疲劳递增模型相反,疲劳递减模型如下:,式中,和分别为疲劳度递减正态分布的均值和方差;疲劳度递减速率为:;假设第类专业第位保障人员所分配的NWkl个作业时序段集合,对应个空闲时序段集合,则保障人员的疲劳度峰值水平表示为:,将所有保障人员的累积疲劳度峰值进行累积进而得到疲劳度峰值水平Sf:;所述设备资源包括设备资源空置率Ru和资源供给峰值水平Rp,所述设备资源空置率Ru面向飞机转运和机务勤务保障阶段,,其中,为第k类保障设备的数量,为引入的0-1决策变量, ;所述资源供给峰值水平Rp面向机务勤务保障阶段,以各类资源达到上限的瞬时平均次数作为衡量平均资源供给峰值水平指标:,其中,为第k类保障资源可同时保障飞机数量,为工序对第k类保障资源需求量,为甲板作业周期,为保障资源量;所述能源消耗包括资源转移能耗We和机群转移能耗Wf,所述资源转移能耗We面向飞机转运及机务勤务保障阶段,分为人力驱动和电力驱动,构建以设备转移距离加权和为度量的资源转移能耗指标:,以能耗系数wekl加以区别人力驱动和电力驱动,式中,为0-1中间决策变量,若第类第个保障设备完成工序Oij后转移至工序Oeg保障,则,否则为0,所述资源供给峰值水平Rp面向转运和出动离场阶段,构建以机群转移距离加权和为度量的机群调运滑行能耗指标:,式中,为0-1中间决策变量,若第i架飞机从第j道工序直接转移至第g道工序保障,则,否则为0,能耗系数wnij加以区别自身动力滑行以及牵引车调运;S4、对步骤S3的目标函数进行处理,得到最终的目标函数:对步骤S3得到的目标函数首先进行归一化处理,然后进行权重确定,得到最后的目标函数;S5、对步骤S4得到的目标函数进行求解。
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百度查询: 中国人民解放军海军航空大学 一种飞机海上平台作业调度规划方法
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