基于改进引力搜索算法的舰载机一站式保障作业优化调度方法

针对一站式保障模式下舰载机舰面保障作业的工序和人员混合调度问题,系统分析了舰载机再次出动保障任务的流程、保障资源约束以及作战任务对舰载机放飞顺序的要求,建立了舰载机一站式保障调度的混合整数规划模型,进而设计了一种改进的引力搜索算法(Improved Gravitational Search Algorithm,IGSA)用于该问题的求解。在IGSA算法的框架下,引入了融合资源冲突消解策略的串联进度生成机制,解决调度过程中的保障资源争夺问题;综合先例保全交叉等方法和策略,提高算法的局部搜索能力;最后,通过典型案例验证了所提模型的合理性,以及算法的可行性与有效性。

基于分层优化策略的一站式保障资源性能指标联合优化方法

[目的]为提高舰载机保障效率,开展一站式保障模式下航空保障资源性能指标的优化设计研究。[方法]建立以最小化保障时间为目标的舰载机甲板作业调度模型,将航母舰面航空保障资源性能指标视为满足区间约束的自变量,构建双层优化模型;基于分层优化策略,采用哈里斯鹰优化算法求解性能指标问题,设计改进的引力搜索算法(GSA)求解甲板作业调度问题。[结果]通过多种典型任务场景的算例仿真,得到了不同出动模式下的最优资源配置方案与保障作业调度方案,验证了求解算法的有效性。[结论]利用所提出的方法可以有效求解一站式保障资源性能指标与保障作业调度的联合优化问题,为一站式保障资源的配置优化提供了一定的理论支撑。

基于Memetic算法的舰载机舰面一站式保障调度

面向舰载机舰面保障效率和资源利用率等效能指标,系统分析了一站式保障流程约束和资源约束条件,建立了舰载机多机舰面一站式保障调度的数学优化模型。针对传统优化算法难以求解大规模调度问题,提出了一种Memetic算法。首先,为了使可更新类资源负载均衡化,采用一种嵌入资源分配策略的串行调度方案;其次,设计了一种基于子拓扑结构的自适应变异策略以提升算法的探索能力,并引入基于模拟退火机制的局部搜索方法;最后,基于不同调度规模案例的仿真结果验证了模型和算法的可行性和有效性。

基于改进DE算法的舰载机保障调度优化

针对舰载机甲板集中式保障的时间效率和人员负载均衡优化问题,综合考虑集中式保障的工序逻辑约束和人员、空间、设备等资源约束,建立了舰载机多机甲板集中式保障调度的动态分层双目标优化模型,并提出了改进的差分进化算法。算法采用基于工序起止时间的优先数编码和混沌初始化机制,将双向对齐技术融入到左、右种群的交替迭代进化过程中,根据种群多样性自适应调剂交叉变异参数,并在贪婪选择中增加了混沌灾变,以增强全局搜索能力。仿真结果表明了模型和算法的可行性和有效性,对舰载机甲板保障调度具有指导意义。

考虑人机匹配模式的舰载机甲板机务勤务保障调度算法

舰载机甲板机务勤务保障是全周期起降保障作业的关键环节,为提升机群保障能力并减轻传统人工制定保障计划的负担,研究了多类人机匹配模式下舰载机甲板机务勤务保障调度算法。首先,系统分析机务保障所采用的单机机组模式、大机组模式和一体化联合保障模式等人机匹配模式,基于保障流程约束、资源转移和保障范围等各类资源约束,面向实际保障需求,以机务勤务作业完工时间、保障人员累积转移时间和闲忙比方差和为优化目标,建立了适用多类人机匹配模式的舰载机甲板机务勤务保障调度模型;其次,将机务勤务保障调度问题抽象为典型的资源受限项目调度问题,基于考虑资源转移的串行调度机制,设计了双种群遗传算法,对调度模型进行优化求解;最后,保障场景案例实验表明,调度模型和算法可实现不同人机匹配模式下的机务勤务保障优化,显著提升各项保障目标。在同等条件下,一体化联合保障模式具有更高的保障效率和较好的人员负载均衡性,且该优势随着转移入场飞机数量的增加而增加,而人员累计转移时间最长;单机机组保障模式的优缺点与一体化联合保障模式相反,大机组保障模式则介于两类模式之间。