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基于改进遗传算法的舰载机群保障作业调度优化研究
| 论文题名： | 基于改进遗传算法的舰载机群保障作业调度优化研究 |
| 关键词： | 航空母舰;舰载机群;保障作业;调度优化;遗传算法 |
| 摘要： | 航母作为守卫海域的中坚力量，其综合战斗力的核心在于舰载机的出动架次率。舰载机群在出动前进行的保障作业对出动架次率有着重要影响，在最短时间、最佳资源配置的情况下完成保障作业对舰载机出动能力具有重要意义。当保障任务下达后，不同机种出动顺序不同、保障资源有限、保障作业繁重，在作业过程中还可能发生出动计划更新、保障组疲劳作业和保障装备故障等动态干扰，对舰载机群保障作业提出很高要求。本文对考虑保障优先级的舰载机群保障作业调度问题进行研究，对保障工序作业和保障资源调度过程进行分析建模，通过智能优化算法求解保障作业方案，并对方案作业过程中动态干扰情况加以研究。主要工作如下: 首先，对国内外舰载机保障作业相关问题研究现状进行综述。对舰载机群保障流程、保障资源需求、保障作业特点以及目前舰载机的不同保障方式进行分析。对比不同研究方法，明确舰载机群保障作业调度总体研究思路。 其次，考虑不同机种保障优先级不同，将保障车和固定保障设施纳入保障资源调度范围，系统分析保障过程中存在的各种约束，以保障作业完工时间最小为优化目标构建舰载机群保障作业调度数学模型。针对问题特点采用自适应模拟退火遗传算法求解模型，得到预调度作业方案。通过求解案例对所采用算法进行验证，并对部分参数进行敏感性分析。 再次，考虑在保障作业执行过程中可能发生多种动态干扰事件导致预调度方案不能继续执行的情况，对舰载机群保障作业动态调度问题进行分析并建立模型，以保障作业完工时间最小和重调度实施成本最小作为动态调度求解目标函数。利用混合驱动重调度机制触发重调度。对典型动态事件进行分类，设计重调度策略当发生不同动态事件时选择不同重调度方法。将重调度策略与自适应模拟退火遗传算法相结合设计动态调度算法，通过案例仿真对动态调度算法进行验证。 最后，开发舰载机群保障作业调度原型系统，以“福特”级航母甲板为研究案例，通过不同算例验证构建模型的可行性和算法的有效性，并分析保障资源配置对保障作业完工时间的影响。 |
| 作者： | 谷亚龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王能建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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