一种基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法技术

本发明专利技术公开了一种基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法。步骤如下：1.根据集群中各要素剩余使用寿命分布，计算故障概率，将要素分为出动集和备用集，制定初始策略，计算初始收益。2.基于竞争博弈的启发式优化算法使出动集要素竞争博弈，对集群维修策略进行优化，得到局部最优策略，求取任务收益。3.以获取更高任务收益为目标，选择出动集与备用集中的要素进行交换。基于合作博弈获得全局优化策略。4.若无法找出更优结果，则退出算法，如果能找到新的要素交换方案，重新进入步骤二。5.确认最终参与出动的要素及相应维修策略，输出任务总收益。进一步判断是否满足退出流程条件，若满足，则终止流程；否则，转入合作博弈算法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法所属
本专利技术提供一种基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法，尤其涉及到一种基于启发式混合博弈方式，支持描述长周期大规模的装备集群任务的视情维修决策方法，属于可靠性工程领域。
技术介绍
视情维修(conditionbasedmaintenance,CBM)是一种针对设备工作的实际状态和设备结构、功能变化趋势的维修方法。在获取设备实际状态基础上，对下一阶段的运行状态和可能的故障进行预测，从而提前在合适的时间点进行维修。相对于传统维修方式，视情维修可以有效遏制维修过剩或不足的情况，降低维修耗损及成本。现阶段的视情维修研究以针对单部件或单设备为主，集群面向装备集群任务需求，面向单体的视情维修方法在维修资源分配和任务实时性、动态性方面存在较大局限。集群装备集群视情维修以满足集群任务需求为目标，通过对装备集群的视情维修过程进行合理建模，选择合适的决策算法，从而提高集群任务可靠性，并降低维修资源消耗。在此类问题中，既要需要考虑集群中的个体及其部件的状态、还需要综合考虑任务风险、维修资源、维修时间等多重约束，本质上是一类多约束、多阶段的动态决策问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法，其特征在于：它包含以下步骤：第一步：基于状态计算结果生成集群初始策略集合：根据集群各要素组成单元的剩余寿命，求解要素在任务中的故障概率，然后按故障概率由低到高排序，将要素分成出动集和备用集两类集合。将出动集中每个要素维修自身最差的单元，作为初始策略。在此基础上计算初始收益W0。第二步：基于竞争博弈计算局部最优策略集合：对于出动集中的要素，其目标是在风险约束下降低维修成本。在此步骤中，一种基于竞争博弈的启发式优化算法被提出，通过要素间竞争博弈对维修策略进行优化，得到一个局部最优策略集合，进而求取任务收益。第三步：基于合作博弈实现要素互换：以获取更高的...

【技术特征摘要】
1.基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法，其特征在于：它包含以下步骤：第一步：基于状态计算结果生成集群初始策略集合：根据集群各要素组成单元的剩余寿命，求解要素在任务中的故障概率，然后按故障概率由低到高排序，将要素分成出动集和备用集两类集合。将出动集中每个要素维修自身最差的单元，作为初始策略。在此基础上计算初始收益W0。第二步：基于竞争博弈计算局部最优策略集合：对于出动集中的要素，其目标是在风险约束下降低维修成本。在此步骤中，一种基于竞争博弈的启发式优化算法被提出，通过要素间竞争博弈对维修策略进行优化，得到一个局部最优策略集合，进而求取任务收益。第三步：基于合作博弈实现要素互换：以获取更高的任务收益为目标，通过合作博弈的方式，选择出动集要素将与备用集中要素进行交换。基于合作博弈可获得全局优化策略。第四步：根据要素转移情况判断是否结束算法：如果无法找出更优的合作博弈结果，则退出合作博弈算法，如果能找到新的要素交换方案，则重新进入第二步。第五步：确认参与出动的要素及维修策略，输出任务总收益并退出流程：确认最终参与出动的要素及对应的维修策略，输出任务总收益。进一步判断此时是否满足退出流程条件，如果满足退出条件，则终止流程；如果不满足，转入合作博弈算法。2.根据权利要求1所述的一种基于启发式混合博弈的集群视情维修决策方法，其特征在于：在第一步中所述的“基于状态计算结果生成初始策略集合”中，设集群包含m个要素，需要出动l个要素。根据集群中各要素组成单元的剩余使用寿命，求解要素在任务中的故障概率。按故障概率由低到高排序，前l个进入出动集，后m-l个进入备用集。结合各单元自身健康状态、维修费用和维修时间信息、保障点状态信息，考虑任务可靠度约束和维修时间约束，将出动集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王自力，海星朔，冯强，任羿，孙博，杨德真，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11