面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化

为提高携行备件配置方案的针对性,以遂行多阶段作战任务的装甲装备群为研究对象,综合考虑作战任务、装备群组成及备件仓库预置地点等因素对抢修策略的影响,合理统筹伴随维修保障能力与备件需求间关系,构建面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化模型,实现携行备件资源的针对性配置。通过算例,验证了该优化模型的可行性及有效性。     

可修部件的面向任务备件优化配置技术

面向任务的备件优化配置是在给定任务条件下,通过预测维修保障系统计算备件需求,得到最优备件携行量.针对可修部件,使用排队论相关法分别建立单阶段和多阶段任务的相应面向任务的备件携行量优化模型.用该模型计算其面向任务期间的最优备件携行量.     

多约束下舰船装备携行备件保障方案优化方法

针对装备携行备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标,以出航任务准备阶段的随舰携行备件方案配置规划为研究背景,在备件质量、体积、费用以及装备可用度4 项指标约束下,建立携行备件方案的配置优化模型。通过引入拉格朗日约束因子将各项指标转化为资源规模约束,采用边际算法对模型进行求解,并提出了初始约束因子的确定方法及其动态更新策略。通过对算例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性。     

基于蒙特卡洛仿真和并行粒子群优化算法的携行备件优化

为提高携行备件方案优化模型的准确性和求解的精确度,以遂行远海训练任务的舰艇编队为研究背景,针对优化模型的建立和求解提出了一系列改进措施。在传统优化模型的基础上,分析了虚警和串件拼修对备件的影响,建立了基于携行能力、备件成本、装备可用度、同型号装备群完好率等多约束条件的携行备件优化模型;利用粒子群优化（PSO）算法确定备件的优化配置,利用蒙特卡洛仿真法计算配置方案的保障效能;引入云格计算技术实现PSO算法的并行求解,从硬件性能上提高算法的全局寻优能力;将普通粒子转化为量子粒子实现解的多样化,减小了算法陷入局部最优的危险。案例分析证实了改进措施的可行性和有效性。     

面向任务的作战单元携行备件配置优化方法研究

备件是作战单元的重要保障物资,能够使故障设备迅速恢复战斗力并投入作战使用。提出一种基于等效寿命转换的冗余系统备件需求计算方法,根据可修备件控制理论,以任务成功概率为目标函数,建立了基于多阶段任务的携行备件动态配置模型,通过引入拉格朗日约束因子,提出了多约束条件下的备件方案优化方法。通过算例,对结果进行了分析,计算得到的携行备件方案能够满足所有约束条件,并且与ExtendSim仿真结果之间的偏差小于3%,验证了该模型的正确性,为面向任务的携行备件优化提供了一种解决思路。     

考虑随机共因失效的战时合成部队任务成功概率仿真评估

共因失效是装备遂行作战任务过程中存在的一种常见现象,是影响战时装备任务成功概率的重要因素。分析合成部队装备层次结构,构建合成部队作战任务剖面,并对合成部队装备共因失效和维修保障特点进行分析;以合成部队进攻阶段任务为研究对象,提出合成部队任务成功要求;充分考虑随机共因失效、多种类装备、多作战单元协同作战、随机任务时间、换件修理时间等复杂因素对战时合成部队任务成功性的影响,建立基于蒙特卡洛方法的合成部队作战任务成功概率仿真评估模型;通过算例,验证仿真模型的可行性和有效性。研究结果表明：所建模型能够用于战时合成部队任务成功概率评估和作战任务时间的规划;合理配置各类备件的携行数量,可以提升战时合成部队任务成功概率。     

随机共因失效条件下的多阶段任务成功概率评估研究

共因失效广泛存在于装备作战任务过程中,合理地对共因失效事件进行建模,对于准确评估装备任务成功概率,具有十分重要的意义。针对现有的多阶段任务成功概率评估模型中没有考虑的一类随机共因失效问题,采用隐式二元决策图法,建立了当共因失效事件的产生服从随机分布时的多阶段任务成功概率评估解析模型,并以某型火箭炮装备为实际案例对模型进行了验证。研究结果表明：所建立的数学模型可以解决随机共因失效条件下的多阶段任务成功概率评估问题,为评估装备多阶段任务成功概率提供了模型支撑;合理地任务剖面分析与建模有助于准确评估装备任务成功概率。     

通信装备战时随装携行备件优化方法

针对战时通信装备备件的配置问题,对通信装备随装携行备件优化方法进行研究。分析装备的基本功能项目确定所需备件的种类,以通信装备的战备完好性和备件费用作为2个互相制约的因素,建立模型进行了研究,并给出了利用遗传算法进行求解的思路。该方法能在满足一定装备完好性的基础上使备件携行量最少,有利于战时通信装备维修的精确化和科学化。     

考虑维修能力的战时备件资源配置方法研究

研究战时备件资源配置问题对赢得战争胜利具有重要意义。综合考虑武器装备的毁损情况、故障装备修复能力和作战任务的时限要求,建立了考虑维修能力的战时备件资源配置优化模型,并提出了模型的求解方法,实现了备件资源的优化配置。研究发现：影响战时备件资源配置的因素主要有武器装备自身的可靠性、遭受打击造成损毁、作战任务的时限性和对故障装备的维修能力。实验结果表明：采用该方法可以有效降低备件资源的供应量,一定条件下确保作战任务在给定的时间窗口内完成。     

基于舰艇编队任务可靠性的备件优化配置

为提高舰艇编队任务持续能力、降低保障机构备件采购费用,在分析舰艇编队任务的基础上,建立了随舰备件方案下的舰艇编队任务可靠性评估模型,以最低备件采购费用为优化指标,任务可靠性为约束条件,运用边际分析方法给出了备件优化模型的求解方法。并以舰艇编队执行巡航任务为实例,给出了任务想定下的随舰备件优化配置方案。优化结果表明：该方案符合实际情况,可以为装备保障人员制定保障方案提供辅助决策。     

改进的分层边际算法优化备件的初始配置方案

对备件配置方案进行优化是提高保障效能,减少装备寿命费用的关键,而多级维修供应模式下的备件模型求解是大规模、非线性的NP难问题。为提高模型算法的优化效率,研究并建立了基于可用度的备件初始库存配置优化模型,在传统边际优化算法的基础上,通过引入分层优化的思想对算法进行改进,提出一种改进的分层边际优化算法,用以提高算法的优化效率。给出了该算法的设计思路和优化流程,在理论上对算法的优化效率进行了分析。算例数值结果表明：在计算结果一致的前提下,分层边际优化算法的运算效率提高了近3倍,能够在工程应用上为备件库存配置的优化方法提供一种新的思路。     

改进系统备件满足率约束下的备件优化配置建模

为了克服传统的系统备件满足率模型容易陷入极小的缺陷,建立了改进系统备件满足率约束下的备件优化配置模型。运用分层优化的思想,提出了一种改进的分层边际优化算法,以便提高算法的优化效率。给出了该算法的优化步骤,并在理论上分析了算法的优化效率。通过对案例运算结果的分析,证明了所建模型的正确性与合理性。     

装备备件资源预测与优化技术研究

结合国内外研究现状,对备件预测基本流程、备件品种的预测技术、备件数量的建模与计算方法,以及备件满足率和利用率的验证与评估方法进行研究,形成了一种备件资源优化的迭代过程,为装备备件预测与优化技术的工程化实践奠定了基础。     

考虑预防性维修的备件需求量计算模型

备件是装备使用与维修的重要物质基础,是影响装备寿命周期费用的重要因素。针对传统备件需求量计算模型未考虑预防性维修需求的问题和不足,以工龄更换维修策略为例,建立考虑预防性维修的备件需求量计算模型,提出基于离散法的模型求解算法。通过具体算例对模型的应用方法和效果进行了验证,并与传统的备件需求量计算模型进行了对比分析。研究结果表明：传统备件需求量计算模型存在很大误差;预防性维修策略下备件需求量计算模型能够显著提高备件需求量计算的准确性,不仅可以对任意周期长度的备件需求量进行计算,而且还可以用于分析装备寿命周期备件保障费用。