一种基于网络化系统的多级保障部署方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于网络化系统的多级保障部署方法，该方法针对具有多级保障层的网络化系统进行部署；包括如下步骤：对于网络化系统中的多级保障层进行信息获取，所述多级保障层包括从低到高的第1～第M级，每一级均包含多个节点；针对第m级保障层，m的初始值为1，进入优化部署过程：根据步骤1所获取的信息对网络化系统的第m级保障层建立目标函数，所述目标函数使第m级保障层所有节点的可保障率之和最大；选取收敛算法优化所述目标函数；从而确定第m级保障层的各节点的位置；m自增1，针对第m级保障层，重复优化部署过程，直至m＝M，由此完成针对每一级保障层的部署。该方法能够有效的将物资保障与选址问题相结合，完成多级保障部署。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于网络化系统
，具体涉及一种基于网络化系统的多级保障部署方法。
技术介绍
针对目前科技发展状况，各种科学器件和武器装备的技术水平越来越先进，技术性能也越来越高，因此对相应的装备保障资源和保障条件要求越来越多。在特定的操作空间中，如何科学地规划保障资源点、如何快速高效的提供保障资源、如何降低成本，不仅直接决定着装备的寿命周期，还直接影响着装备的完好性和系统整体的工作性能。特别针对网络化系统，因为系统本身的信息传输和协同工作的网状结构具有集成性高等特殊性，所以建立网络化系统的保障部署方案更为困难。为了保障网络化系统的运作，需要考虑多方面的因素，如各备件仓库的负责区域划分、负责保障的固定节点个数、仓库与固定节点的位置关系、维修时间、仓库库存成本等。目前针对备件库存方面的优化有相关的多级库存研究，但是将备件仓库的库存量与位置部署相结合的多级部署尚未有成熟的研究结果。因此，纵观整个网络化系统的备件保障问题，由于其特殊性和复杂性，能够提出一种切实可行的备件仓库部署方案，对提升整个网络化系统的工作性能意义重大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于网络化系统的多级保障部署方法，能够有效的将物资保障与选址问题相结合，完成基层备件仓库与总备件仓库的位置部署。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于网络化系统的多级保障部署方法，针对具有多级保障层的网络化系统进行部署；包括如下步骤：步骤1：对于网络化系统中的多级保障层进行信息获取，所述多级保障层包括从低到高的第1～第M级，每一级均包含多个节点；针对第m级保障层，m的初始值为1，进入步骤2；步骤2：根据步骤1所获取的信息对网络化系统的第m级保障层建立目标函数，所述目标函数使第m级保障层所有节点的可保障率之和最大；步骤3：选取收敛算法优化所述目标函数；从而确定第m级保障层的各节点的位置；步骤4：m自增1，针对第m级保障层，重复步骤2～3，直至m＝M，由此完成针对每一级保障层的部署。进一步地，网络化系统中包括三级保障层，其中第1级由多个固定节点组成，第2级由多个基层备件仓库组成，第3级由一个总备件仓库组成；则所述信息获取过程中，获取如下信息，包括：各固定节点的备件需求量ri，服从均匀分布U(a,b)；固定节点i与基层仓库j之间的欧氏距离dij；基层备件仓库对区域内节点的可保障率Cij，其中，D表示基层备件仓库的保障范围，D0表示基层备件仓库的保障范围不确定度；λ1＝D0-D+dij和λ2＝D0+D-dij，而α1，α2，β1，β2为预设的检测概率参数。进一步地，目标函数为maxΣCij·ri·yij约束条件包括：每个固定节点必须被一个且仅有一个基层备件仓库所保障；固定节点i在基层备件仓库j的保障负责区域内时yij为1，否则yij为0；各基层备件仓库保障区域内的节点个数最大差异值小于既定值s；各基层备件仓库保障区域内的节点备件需求量之和最大差异值小于既定值r。进一步地，选取q组针对第m级保障层各节点的需求量的随机组合，设定迭代次数K；则所述步骤3具体包括如下步骤：步骤301：初始化第m级保障层n个节点的需求量，构成矩阵r_matrix(q，n)；初始化第m级保障层n个节点的位置部署x。步骤302：将x中对应的第m级保障层中n个节点的位置，以及q组中每一组节点需求量r1～rn代入到目标函数中获得q个结果，然后对q个结果代入到期望函数fitness中求出期望值。步骤303：K自减1，判断K是否为0，若不为0，则将此时x经过收敛算法更新为新的位置部署，重复执行步骤302。以初始化的x对应计算的期望值作为全局最优值，若新的位置部署对应计算的期望值超过全局最优值，则将全局最优值更新为该期望值，否则全局最优值保持不变。当K减为0时，此时的全局最优值对应的位置部署为最优位置部署方案；该最优位置部署方案对应第m级保障层的各节点的位置。有益效果：1、本专利技术提出了一种基于网络化系统的多级保障部署方法，将目前多用于备件储存及修复的多级保障方式，与位置属性相结合，运用到备件仓库部署领域中，有效的将物资保障与选址问题相结合，完成基层备件仓库与总备件仓库的位置部署。2、本专利技术考虑了各固定节点备件需求量的不确定性，采用随机优化的思想，在算法收敛过程中引入随机优化的期望取值方法，使得此部署方法可以运用于需求量未知的情况下，更符合实际需求。3、本专利技术在多级保障部署的基础上，考虑各基层备件仓库之间的均衡问题，将物资均衡和保障力量即节点个数均衡作为区域划分的基础，完成各备件仓库的位置部署。这种约束既考虑了地理属性，又确保各基层备件仓库的备件存储量与节点需求量相吻合，避免了物资存储的过量或短缺，使得该部署方式更符合实际情况。附图说明图1多级保障逻辑图；图2单一备件替换过程图；图3多级保障部署算法流程图；图4网络化固定节点分布示意图；图5基层备件仓库保障区域划分示意图；图6总备件仓库部署示意图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1、一种基于网络化系统的多级保障部署方法，该方法针对具有多级保障层的网络化系统进行部署；包括如下步骤：步骤1：对于网络化系统中的多级保障层进行信息获取，所述多级保障层包括从低到高的第1～第M级，每一级均包含多个节点；针对第m级保障层，m的初始值为1，进入步骤2；本实施例中网络化系统中包括三级保障层，其中第1级由多个固定节点祖恒，第2级由多个基层备件仓库组成，第3级由一个总备件仓库组成；则所述信息获取过程中，获取如下信息，包括：各固定节点的备件需求量ri，服从均匀分布U(a,b)；固定节点i与基层仓库j之间的欧氏距离dij；基层备件仓库对区域内节点的可保障率Cij，其中，D表示基层备件仓库的保障范围，D0表示基层备件仓库的保障范围不确定度；λ1＝D0-D+dij和λ2＝D0+D-dij，而α1，α2，β1，β2为预设的检测概率参数；第j个基层备件仓库保障区域内的固定节点个数之和Sj；第j个基层备件仓库保障区域内的固定节点备件需求量之和Rj。步骤2：对网络化系统的第m级保障层建立目标函数，所述目标函数使第m级保障层所有节点的可保障率之和最大。本实施例中，目标函数为maxΣCij·ri·yij约束条件包括：每个固定节点必须被一个且仅有一个基层备件仓库所保障；基层备件仓库个数固定；固定节点i在基层备件仓库j的保障负责区域内时yij为1，节点不被基层备件仓库j所保障时yij为0；各基层备件仓库保障区域内的节点个数最大差异值小于既定值s；各基层备件仓库保障区域内的节点备件需求量之和最大差异值小于既定值r。步骤3：选取收敛算法优化所述目标函数；从而确定第m级保障层的各节点的位置；本实施例中，收敛算法为差分算法。选取q组针对第m级保障层各节点的需求量的随机组合和p个种群数量，其中每个种群中包含固定节点位置部署，设定迭代次数K；则所述步骤3具体包括如下步骤：步骤301：初始化第m级保障层n个节点的需求量，构成矩阵r_matrix(q，n)；初始化位置部署x；步骤302：将x中对应的第m级保障层中n个节点的位置，以及q组中每一组节点需求量r1～rn代入到目标函数中获得q个结果，然后对q个结果代入到期望函数fitness中求出期望值；步骤303：K自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络化系统的多级保障部署方法，其特征在于，该方法针对具有多级保障层的网络化系统进行部署；包括如下步骤：步骤1：对于网络化系统中的多级保障层进行信息获取，所述多级保障层包括从低到高的第1～第M级，每一级均包含多个节点；针对第m级保障层，m的初始值为1，进入步骤2；步骤2：根据步骤1所获取的信息对网络化系统的第m级保障层建立目标函数，所述目标函数使第m级保障层所有节点的可保障率之和最大；步骤3：选取收敛算法优化所述目标函数；从而确定第m级保障层的各节点的位置；步骤4：m自增1，针对第m级保障层，重复步骤2～3，直至m＝M，由此完成针对每一级保障层的部署。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络化系统的多级保障部署方法，其特征在于，该方法针对具有多级保障层的网络化系统进行部署；包括如下步骤：步骤1：对于网络化系统中的多级保障层进行信息获取，所述多级保障层包括从低到高的第1～第M级，每一级均包含多个节点；针对第m级保障层，m的初始值为1，进入步骤2；步骤2：根据步骤1所获取的信息对网络化系统的第m级保障层建立目标函数，所述目标函数使第m级保障层所有节点的可保障率之和最大；步骤3：选取收敛算法优化所述目标函数；从而确定第m级保障层的各节点的位置；步骤4：m自增1，针对第m级保障层，重复步骤2～3，直至m＝M，由此完成针对每一级保障层的部署。2.如权利要求1所述的一种基于网络化系统的多级保障部署方法，其特征在于，所述网络化系统中包括三级保障层，其中第1级由多个固定节点组成，第2级由多个基层备件仓库组成，第3级由一个总备件仓库组成；则所述信息获取过程中，获取如下信息，包括：各固定节点的备件需求量ri，服从均匀分布U(a,b)；固定节点i与基层仓库j之间的欧氏距离dij；基层备件仓库对区域内节点的可保障率Cij，其中，D表示基层备件仓库的保障范围，D0表示基层备件仓库的保障范围不确定度；λ1＝D0-D+dij和λ2＝D0+D-dij，而α1，α2，β1，β2为预设的检测概率参数。3.如权利要求2所述的一种基于网络化系统的多级保障...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，彭小迪，陈杰，吴啸尘，丁舒忻，王韫卓，张明阳，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11