一种检修工程多目标优化研究方法技术

本发明专利技术涉及检修工程管理技术领域，具体涉及一种检修工程多目标优化研究方法。包括以下步骤：S1、获取水电站检修工程领域工程工期、工程成本和工程质量的目标数据；S2、根据获取的目标数据建立基于工程工期、工程成本和工程质量的多目标优化模型；S3、对多目标优化模型进行求解处理，获得求解处理后的多目标优化模型；S4、获取待优化水电站检修工程数据，将待优化水电站检修工程数据导入求解处理后的多目标优化模型进行运算，输出优化结果；S5、将输出的优化结果进行展示，根据展示的优化结果进行研究分析。本发明专利技术可以建立基于多目标粒子群算法的优化模型，以“成本—工期—质量”为优化目标，实现水电站检修工程智慧检修的决策支持。

A research method of multi-objective optimization for maintenance engineering

【技术实现步骤摘要】
一种检修工程多目标优化研究方法
本专利技术涉及检修工程管理
，具体涉及一种检修工程多目标优化研究方法。
技术介绍
众所周知，水电作为一种清洁能源，在环境治理不断深化、迫切需要优化能源结构的背景下，对改善大气环境，减少石化燃料污染物排放，提高环境质量有着举足轻重的作用。水电站检修是电力安全生产中不可或缺的一环，现有检修模式是提前确定检修项目以及工期，项目和工期编排关系着检修质量、成本以及进度等多方面因素。检修计划是水电站检修工作必须遵循的先后工作次序，在实际检修项目实施过中，可以很大程度影响项目工期、项目资源乃至项目成本，是检修工程项目在质量可控的前提下按期完工、成本控制的重要保证。但是由于水电行业检修项目流程和计划依然大量依靠甘特图等传统的项目管理方法进行编制，在遇到大型或较为复杂的检修项目时难以发挥应有的效果，对水电站检修的项目管理优化迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术提供了一种检修工程多目标优化研究方法，其应用时，可以建立基于多目标粒子群算法的优化模型，以“成本—工期—质量”为优化目标，实现水电站检修工程智慧检修的决策支持。本专利技术所采用的技术方案为：一种检修工程多目标优化研究方法，包括以下步骤：S1、获取水电站检修工程领域工程工期、工程成本和工程质量的目标数据；S2、根据获取的目标数据建立基于工程工期、工程成本和工程质量的多目标优化模型；S3、对多目标优化模型进行求解处理，获得求解处理后的多目标优化模型；S4、获取待优化水电站检修工程数据，将待优化水电站检修工程数据导入求解处理后的多目标优化模型进行运算，输出优化结果；S5、将输出的优化结果进行展示，根据展示的优化结果进行研究分析。作为上述技术方案的优选，在步骤S1中，所述目标数据包括工程工期目标函数、工程成本目标函数和工程质量目标函数，以及工期-成本的关系曲线、质量-成本关系曲线和工期-质量关系曲线。作为上述技术方案的优选，所述工程工期目标函数表示为：且T≦T0其中，T为工程工期目标函数，n为分项工序的个数；ti为第i工序的实际持续时间，T0为计划总工期。作为上述技术方案的优选，所述工程成本目标函数表示为：且C≦C0其中，C为工程成本目标函数，n为分项工序的个数，为第i工序在正常工期下的直接成本，α0为第i工序工期发生变化时的费用变化系数，α1为间接费用系数，α2为工期小于或大于计划工期的奖罚系数，为第i工序的正常持续时间，ti为第i工序的实际持续时间，C0为计划总成本。作为上述技术方案的优选，所述工程质量目标函数表示为：且Q≦Q0其中，qi为第i工序的实际工序质量，ωi为权重，且Q0为计划工程最低质量。作为上述技术方案的优选，假设第i个工序的实际工序质量qi是实际持续时间ti的非线性函数，则其中，为第i工序的正常工序质量；为第i工序的正常持续时间。作为上述技术方案的优选，在步骤S2中，所构建的多目标优化模型表示为：目标：minZ＝{T,C,-Q}约束条件：其中，minZ表示多目标优化模型的输出目标，s.t.表示多目标优化模型的约束条件，timin和timax分别表示第i工序的实际持续最小时间和实际持续最大时间。作为上述技术方案的优选，在步骤S3中，利用多目标粒子群算法对多目标优化模型进行求解处理。作为上述技术方案的优选，采用两个不同的测试函数先对多目标粒子群算法的有效性进行验证，两个测试函数中给定的学习因子为0.5，惯性权重为0.4。作为上述技术方案的优选，所采用的两个测试函数分别为Schafferfunction测试函数和Kursawefunction测试函数。本专利技术的有益效果为：本专利技术以推进检修项目流程智慧化建设为要求，建立基于多目标粒子群算法的优化模型，以“成本—工期—质量”为优化目标，实现智慧检修的决策支持，进行了检修业务流程优化，对检修工程工期、质量、成本提出最优的检修方案，并且可通过检修数据存储并输出最优流程，不断实现检修流程最优化迭代，有利于智慧检修专家知识库建立，体现智慧检修决策支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的步骤示意框图；图2为实施例1中工期-成本的关系曲线图；图3为实施例1中质量-成本的关系曲线图；图4为实施例1中工期-质量的关系曲线图；图5为实施例1中测试函数Schafferfunction的Pareto曲线图；图6为实施例1中测试函数Kursawefunction的Pareto曲线图；图7为实施例2中的工程网络图；图8为实施例2中多目标优化模型计算后得到的Pareto曲面图；图9为实施例3中多目标优化模型计算后得到的Pareto曲面图；图10为实施例4中多目标优化模型计算后得到的Pareto曲面图；图11为实施例5中多目标优化模型计算后得到的参数结果图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本专利技术的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本专利技术，并且不应当理解为本专利技术限制在本文阐述的实施例中。应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本专利技术的示例实施例的范围。应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。应当理解，在本专利技术的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检修工程多目标优化研究方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取水电站检修工程领域工程工期、工程成本和工程质量的目标数据；/nS2、根据获取的目标数据建立基于工程工期、工程成本和工程质量的多目标优化模型；/nS3、对多目标优化模型进行求解处理，获得求解处理后的多目标优化模型；/nS4、获取待优化水电站检修工程数据，将待优化水电站检修工程数据导入求解处理后的多目标优化模型进行运算，输出优化结果；/nS5、将输出的优化结果进行展示，根据展示的优化结果进行研究分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种检修工程多目标优化研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取水电站检修工程领域工程工期、工程成本和工程质量的目标数据；
S2、根据获取的目标数据建立基于工程工期、工程成本和工程质量的多目标优化模型；
S3、对多目标优化模型进行求解处理，获得求解处理后的多目标优化模型；
S4、获取待优化水电站检修工程数据，将待优化水电站检修工程数据导入求解处理后的多目标优化模型进行运算，输出优化结果；
S5、将输出的优化结果进行展示，根据展示的优化结果进行研究分析。


2.根据权利要求1所述的一种检修工程多目标优化研究方法，其特征在于：在步骤S1中，所述目标数据包括工程工期目标函数、工程成本目标函数和工程质量目标函数，以及工期-成本的关系曲线、质量-成本关系曲线和工期-质量关系曲线。


3.根据权利要求2所述的一种检修工程多目标优化研究方法，其特征在于：所述工程工期目标函数表示为：



且T≦T0
其中，T为工程工期目标函数，n为分项工序的个数；ti为第i工序的实际持续时间，T0为计划总工期。


4.根据权利要求3所述的一种检修工程多目标优化研究方法，其特征在于：所述工程成本目标函数表示为：



且C≦C0
其中，C为工程成本目标函数，n为分项工序的个数，为第i工序在正常工期下的直接成本，α0为第i工序工期发生变化时的费用变化系数，α1为间接费用系数，α2为工期小于或大于计划工期的奖罚系数，为第i工序的正常持续时间，ti为第i工序的实际持续时间，C0为计划总成本。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯远航，钱冰，马越，邓尧曦，王彤，王浩宇，
申请(专利权)人：国电大渡河检修安装有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51