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系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3093-3102页

作者：胡志刚楼京俊史跃东海军工程大学管理工程与装备经济系湖北武汉430033 海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033

区域作战中,装备保障需求呈现出一定分布特征,保障供应也随时动态变化,如何匹配供需进而进行保障调度成为提升区域保障能力的关键。针对区域资源供需的分布特性,运用最优传输理论,建立资源分布视角下区域保障调度模型。首先,构建分布视... 详细信息

区域作战中,装备保障需求呈现出一定分布特征,保障供应也随时动态变化,如何匹配供需进而进行保障调度成为提升区域保障能力的关键。针对区域资源供需的分布特性,运用最优传输理论,建立资源分布视角下区域保障调度模型。首先,构建分布视角下的区域保障调度基本模型,考虑决策层级将其拓展为多分辨率模型,然后基于sinkhorn算法提出保障调度概率方案作为转换,进而给出多分辨率模型的保障调度方案求解算法。案例分析表明,非指数分布和自由竞争环境下,保障调度方案具有鲁棒性。

关键词：装备保障资源分布保障调度最优传输

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基于结构化数据的区域保障调度模型研究

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系统工程与电子技术 2024年

作者：胡志刚楼京俊史跃东胡俊波海军工程大学管理工程与装备经济系海军工程大学舰船与海洋学院

区域任务中，装备保障调度实质是装备体系和保障体系在保障资源上的匹配，因此，体系资源的精确匹配成为提升区域保障能力的关键。以体系的模块化分层结构为基础，融合体系节点的特征和结构信息，构建基于结构化数据的区域保障调度最优... 详细信息

区域任务中，装备保障调度实质是装备体系和保障体系在保障资源上的匹配，因此，体系资源的精确匹配成为提升区域保障能力的关键。以体系的模块化分层结构为基础，融合体系节点的特征和结构信息，构建基于结构化数据的区域保障调度最优传输（optimal transport，OT）的资源匹配模型，考虑决策层级将其拓展为多分辨率模型，然后基于结构化OT算法以保障调度概率方案为转换，给出多分辨率模型的保障调度方案求解算法。本文所提出的基于结构化数据的区域保障调度模型，解决了区域保障资源体系匹配中的层级结构一致性问题。案例分析表明，树形结构和复杂规模下，保障调度方案具有鲁棒性。

关键词：装备保障结构化数据保障调度最优传输

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舰载机舰面保障调度算法研究

舰载机舰面保障调度算法研究

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作者：葛超吉林大学

学位级别：硕士

航空母舰作为现代化战争中的重要武器,是海军在争夺制海权与制空权过程中的重要手段。而在这其中,舰载机作为航母主要的作战力量,其保障调度过程的优化就显得尤为重要。我国在舰面保障调度方面的研究起步较晚,目前主要使用一种“占卜板... 详细信息

航空母舰作为现代化战争中的重要武器,是海军在争夺制海权与制空权过程中的重要手段。而在这其中,舰载机作为航母主要的作战力量,其保障调度过程的优化就显得尤为重要。我国在舰面保障调度方面的研究起步较晚,目前主要使用一种“占卜板”的人工排布方法,然而由于甲板上的空间有限、舰面物理结构复杂、干涉约束繁多等因素,使得仅仅依靠人工排布无法短时间内使得舰载机放飞形成战斗力,所以对舰载机保障调度过程进行优化是十分必要的。首先,本文对舰载机舰面保障调度流程和舰面资源进行了介绍,以波次出动模式为基础提出了舰载机着舰回收阶段、舰载机选择阶段、舰载机保障作业阶段和舰载机起飞作业阶段中的求解复杂性。针对舰载机群保障调度过程中的时间约束、空间约束和资源约束建立优化模型,提出了以最小化单个波次中保障作业和放飞作业时长为优化目标的目标函数。然后,本文针对舰载机起飞作业阶段中选择起飞位的问题采用了以贪心策略为主要求解思路,为保障完毕的舰载机选择合适的起飞位。对于舰载机需要选择停机位进行保障作业的问题,本文给出了舰载机保障调度过程中的各类启发式优先规则;为了更加量化的衡量停机位价值,引入了停机位的打分函数,作用是根据停机位周围的可用资源分布情况对停机位打分;基于上述两点提出了停机位分配算法。在舰载机保障作业阶段中,将保障作业过程抽象成混合作业车间调度问题。针对保障工序需要合理安排的问题,本文采用了改进遗传算法,使用自适应的交叉算子和变异算子对保障作业流程进行优化。最后,使用实际中几个不同的飞行任务作为实验算例对算法进行测试,得出不同飞行任务情况下的保障作业时长。通过与使用简单遗传算法进行对比和分析,可以得知算法不仅能够增加保障工序之间的并行性还能够大幅缩短保障作业时长,证明了该算法的有效性。

关键词：舰载机保障调度作业车间启发式优先规则遗传算法

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基于自适应遗传算法的舰载机保障调度

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兵工自动化 2021年第1期40卷 37-42页

作者：王文鹏邹刚张玎马元张宇坤海军航空大学青岛校区山东青岛266041

为解决舰载机多机保障作业的调度问题,设计一种与之相适应的自适应遗传算法。分析舰载机进行保障的流程约束,得到单个舰载机的简化流程,以最小化保障时间为目标,建立问题的数学模型,根据舰载机保障调度作业的特点,采用自适应遗传算法进... 详细信息

为解决舰载机多机保障作业的调度问题,设计一种与之相适应的自适应遗传算法。分析舰载机进行保障的流程约束,得到单个舰载机的简化流程,以最小化保障时间为目标,建立问题的数学模型,根据舰载机保障调度作业的特点,采用自适应遗传算法进行求解,通过多机保障任务案例进行验证。结果表明:使用甘特图的方式,可直观地表示保障作业的计划流程,并验证了自适应遗传算法的有效性。

关键词：舰载机遗传算法保障调度

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基于边际-人工蜂群算法的舰载机机群出动保障人员配置-调度联合优化方法

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北京航空航天大学学报 2020年第11期46卷 2056-2068页

作者：苏析超伍恒崔荣伟张勇海军航空大学烟台264001 海军研究院北京100191

保障人员配置和保障作业调度是舰载机机群出动保障任务决策的2项核心内容。针对复杂甲板作业约束条件下保障人员配置-调度联合优化的实际问题,首先,系统分析舰载机机群出动保障流程约束、出动时限约束、保障人员约束、保障设备约束、工... 详细信息

保障人员配置和保障作业调度是舰载机机群出动保障任务决策的2项核心内容。针对复杂甲板作业约束条件下保障人员配置-调度联合优化的实际问题,首先,系统分析舰载机机群出动保障流程约束、出动时限约束、保障人员约束、保障设备约束、工位空间约束和资源供给能力约束。其次,以保障人员数量和负载方差和最小化为优化目标,建立了混合整数规划模型,进而提出了基于边际-人工蜂群(ABC)算法的两层优化决策架构。上层决策模型基于边际优化算法对保障人员配置方案进行迭代优化,下层决策模型采用改进的双向人工蜂群算法对舰载机机群出动保障任务调度进行优化。最后,通过典型算例验证了所提模型和两层优化机制的可行性与有效性。

关键词：机群出动保障保障人员配置保障调度边际优化人工蜂群(ABC)算法

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基于深度强化学习的舰载机保障作业调度研究

基于深度强化学习的舰载机保障作业调度研究

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作者：冯海锋华中科技大学

学位级别：硕士

舰载机作为航母的作战武器,其出动架次率是衡量一个航母作战能力的重要指标,制定高效的舰载机保障作业调度计划是提高舰载机出动架次率的关键。舰载机保障作业调度通过组织和安排舰载机所需保障作业时间、顺序,使其在有限时间、空间和... 详细信息

舰载机作为航母的作战武器,其出动架次率是衡量一个航母作战能力的重要指标,制定高效的舰载机保障作业调度计划是提高舰载机出动架次率的关键。舰载机保障作业调度通过组织和安排舰载机所需保障作业时间、顺序,使其在有限时间、空间和资源约束下高效完成整体保障作业。本文在分析舰载机保障作业流程、相关资源需求及约束的基础上,将舰载机保障作业调度问题刻画为资源受限的项目调度问题,并建立了相应的马尔可夫决策过程模型,包括:保障资源使用状态与未分配任务构成状态空间,并设计了一种图像形式来表示系统状态;将保障任务构成动作空间,采用筛选方式排除不满足任务执行顺序约束的动作;以任务执行时间作为即时奖励,优化目标为任务执行时间的累积量。为处理图像的状态特征,设计了由三层卷积层、三层全连接层组成的深度神经网络,其输入为图像形式表达的状态,输出为图像特征。在深度神经网络基础上,分别设计了基于深度Q学习算法与优势演员-评论家算法的舰载机保障作业调度算法,其中,基于深度Q学习的调度算法使用Boltzmann动作探索策略增强智能体的探索能力,采用经验回放提高学习效率;优势演员-评论家算法的调度算法考虑相邻的决策动作会产生相互影响,对多个相邻的决策阶段进行学习总结来提高算法的学习效率,引入广义优势函数估计方法提高优势函数的估计准确性,并设计了协调训练流程来控制Actor和Critic公共网络参数更新方向。本文设计舰载机保障作业调度的离散事件仿真系统,并用Python语言对该系统进行了实现,在对实验案例的求解中,基于本文提出算法求解的保障作业完工周期均显著优于首次适应、最佳适应、随机选择策略等其他算法,此外,本文提出的算法改善了资源分配的均衡性。

关键词：舰载机保障调度深度强化学习深度Q学习网络优势演员评论家

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