一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法技术

本发明专利技术提供一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法，步骤如下：一、在第x波次任务开始前，按照装备健康状态将装备集群分为三个梯队；二、以最小化维修次数为主要目标，以维修成本为次要目标，建立任务成功率约束下装备集群选择性维修决策模型；三、基于顺序博弈方法，对各波次任务装备集群维修策略进行求解。本发明专利技术通过以上步骤，就能得到在装备集群面对短周期、多波次、连续任务时的维修策略，使得装备集群在达到任务可靠度的要求下，尽可能减少维修成本。

A Selective Maintenance Method for Multi-Stage Continuous Task Equipment Cluster Based on Sequential Game Theory

The present invention provides a selective maintenance method for multi-stage continuous task equipment cluster based on sequential game theory. The steps are as follows: firstly, before the start of the X-wave task, the equipment cluster is divided into three echelons according to the health status of the equipment; secondly, the selective dimension of the equipment cluster is established under the constraints of mission success rate with minimizing maintenance times as the main objective and maintenance cost as the secondary objective. Third, based on the sequential game method, the maintenance strategy of each wave task equipment cluster is solved. Through the above steps, the maintenance strategy of the equipment cluster can be obtained when facing short-period, multi-wave and continuous tasks, so that the maintenance cost of the equipment cluster can be reduced as much as possible under the requirement of mission reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法
本专利技术提供一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法，它是一种在装备集群面对短周期多阶段连续任务计划，可用维修时间有限的前提下，通过顺序博弈的方式选择出每波次应当优先维修的装备及其部件，使得装备集群在达到任务可靠度的要求下，尽可能减少维修成本的方法。该方法属于可靠性工程

技术介绍
维修在装备使用过程中起到非常重要的作用，在满足装备集群任务成功率要求的条件下降低维修成本，提高企业利润是每个企业的目标。然而，由于受可用维修时间、有限维修保障资源、任务成功率目标等诸多因素影响，可开展的维修工作往往是有限的，因此必须对要开展的维修工作进行选择决策，以便在满足任务成功率约束的前提下，合理利用维修保障资源，开展有效的维修工作，最大化降低维修成本。经调研，目前国内外工业企业已提出很多维修决策方法，可用于解决装备级、长周期的视情维修决策问题。然而，面对装备、工业机器人等装备集群所面临的短周期、多阶段连续任务成功的约束下，任务密集、可用维修时间短，维修站点及维修资源有限的情况下，已有方法并不适用。因此，我们有必要结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法，即一种在装备集群面对短周期多阶段连续任务计划，可用维修时间有限的前提下，通过顺序博弈的方式选择出每波次应当优先维修的装备及其部件，使得装备集群在达到任务可靠度的要求下，尽可能减少维修成本的方法，其特征在于：其步骤如下：步骤一，在第x波次任务开始前，按照装备健康状态将装备集群分类。它包含4个子步骤：(1)基于第x波次任务的成功率要求计算单一装备的任务可靠度要求；(2)以执行第x波次任务的可靠度表示装备健康状态，计算装备集群中各个装备及其子系统的任务可靠度；(3)对于不满足任务可靠度要求的装备，以优先修理可靠度最低的子系统为原则，在有限...

【技术特征摘要】
1.一种基于顺序博弈的多阶段连续任务装备集群的选择性维修方法，即一种在装备集群面对短周期多阶段连续任务计划，可用维修时间有限的前提下，通过顺序博弈的方式选择出每波次应当优先维修的装备及其部件，使得装备集群在达到任务可靠度的要求下，尽可能减少维修成本的方法，其特征在于：其步骤如下：步骤一，在第x波次任务开始前，按照装备健康状态将装备集群分类。它包含4个子步骤：(1)基于第x波次任务的成功率要求计算单一装备的任务可靠度要求；(2)以执行第x波次任务的可靠度表示装备健康状态，计算装备集群中各个装备及其子系统的任务可靠度；(3)对于不满足任务可靠度要求的装备，以优先修理可靠度最低的子系统为原则，在有限可用的维修时间约束下，计算维修后相关装备的任务可靠度；(4)根据子步骤(1)、(2)、(3)的计算结果，将装备集群划分为三个梯队：·梯队1表示装备健康状态良好，可满足当前波次任务可靠度要求，记为E1(x)；·梯队2表示装备健康状态一般，能够在可用维修时间内通过简单维修达到当前波次任务可靠度要求,记为E2(x)；·梯队3表示装备健康状态差，无法在可用维修时间内通过维修满足当前波次任务可靠度要求，记为E3(x)。梯队3也是梯队1和梯队2以外的其他装备构成的集合，即E3(x)＝I-E1(x)-E2(x)，其中I表示装备集群构成的全集。步骤二，以最小化维修次数为目标，以任务成功率为约束构建选择性维修决策模型。该步骤包含4个子步骤。(1)计算装备集群在阶段性任务时期的总维修次数，保证该项参数最小为决策模型中的首要优化目标；(2)计算装备集群在最少总维修次数下的总维修费用，保证该项参数最小为决策模型中的第二优化目标；(3)计算装备集群各波次任务的可靠度，保证各波次任务装备集群的可靠度大于任务门限可靠度是决策模型的主要约束之一；(4)计算装备集群各波次任务间隔期的维修时间，维修结束时间小于下一波次任务开始时间是决策模型的主要约束之一。步骤三，基于顺序博弈进行求解。它包含七个子步骤：(1)假设当前波次为第x波任务，比较该波次需要出动架次数l(x)与该波次开始时刻处于梯队1的装备数量N1(x)和梯队2的装备数量N2(x)之和的大小；·若l(x)>N1(x)+N2(x)，则该波次不存在可行的维修方案，进行步骤二；·若l(x)≤N1(x)+N2(x)，则该波次存在可行的维修方案，进行子步骤三；(2)检查是否为第一波次。若当前优化的是第一波次任务，则该问题由于起始状况错误，不存在可行解。若不是第一波次，则退回到上一波次，即x-1波次，重新进行子步骤(1)进行优化；(3)比较本波次需要出动架次数l(x)与该波次开始时刻的第一类装备数量N1(x)的大小；·若出动架次数小于等于该波次开始时刻处于第一梯队的装备数量，则本波次即使不进行任何维修工作，健康装备数量足够支撑任务需求，则进行子步骤(4)；·若...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德真，冯强，陈继泽，孙博，任羿，王自力，
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