编队作战需求下舰船修理周期结构的优化.pdf

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1、第24卷第4期2011年8月中国修船CHlNASHIPREPAIRV01．24No．4Aug．2011，’’’’’’’’、2维修理论：～‘lllIllt‘。编队作战需求下舰船修理周期结构的优化张涛，朱晓军，彭飞(海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉430033)摘要：舰船全寿命期内的部署和修理活动需要在其修理周期结构的指导下进行，而编队的使用则需要编队内各舰艇的修理周期结构的相互配合，从而使编队拥有更高的部署能力。文章建立了编队修理周期结构的优化模型，考虑了同一舰级下舰艇相互代替使用的情况，更能真实反映编队的部署和修理情况，采用遗传算法对编队的部署能力进

2、行优化分析；’+实例证明优化后可以显著提高编队的部署能力，为进一步研究编队的部署维修奠定了基础，同时在单舰的修理周期结构上加上了编队使用需求这一约束条件，拓展了研究舰船修理周期结构的思路。关键词：舰船修理周期结构；编队；部署能力中图分类号：U622．3文献标志码：A文章编号：1001—8328(2011)04-0051—05Abstract：Thedeploymentandship—repairneedtobecarriedOilundertheguidanceofthePeriodicStructureofRepair(PSR)oftheshipand

3、theuseoffleetneedstheco-operationamongthePSRofallshipsofthefleetinorderthatthefleetmayhavemoretimetodeploy．Inthispaper，quantitativemodelofthePSRoftheshipises-tablished，onthebasisofwhich，repairoptimizingmodelisgmnedandthedeploymentcapablilityoffleetcanbeoptimizedwiththegeneticalgo

4、rithm．Exampleshowsthedeploymentcapabilityoffleetcanbeimprovedsignificant—lyaftertheoptimization．Thealgorithmofthepaperlaidthefoundationforfurtherresearchofdeploymentandre-pairoffleet，providinganewwaytodeterminethePSRofaship．Keywords：periodicstructureofrepair；fleet；deploymentcapab

5、ility舰船修理周期结构是指舰船在全寿命周期内所进行的基地级计划修理类别、修理时间和间隔周期的组合，它是舰船预防性维修大纲的主要内容之一，对于舰船的使用和维修保障具有重要的意义。随着海军使命和任务越来越多样化，组成编队执行任务已经成了舰船发展使用的一大趋势。编队内部包括各个级别的舰船，如何对它们进行统一协调的维修，已经成了编队使用必须解决的前提之一。单舰的修理周期结构依据它的主要装备的客观维修需求和“安全，有效，经济”的基本原则来制定，但是从局部与整体的关系上看，即使一艘舰艇作为单舰具有高的可用度，可是作为编队的一员它不一定满足编队使用需求。所以编队的

6、各个舰艇即使牺牲单舰的部分可用度，也必须尽量满足编队的高使用度的需求。因此在制定一艘舰艇的修理周期结构时，除了需要考虑单舰的客观维修需求和经济性，还需要考虑编队的使用作战需求。本文建立了编队条件下修理周期结构的优化模型，考虑了编队内同一级别下各个舰艇相互代替使用的情况，并采用遗传算法进行了优化计算。1修理周期结构的数学描述确定舰船修理周期结构，关键是要明确舰船在规定的服役期内基地级计划修理的类别、修理时间和间隔周期这3个要素及其组合，故可以用矩阵方便地表示修理周期结构。修理周期结构矩阵MC表作者简介：张涛(1986-)，男，湖北武汉人，在读硕士研究生，主

7、要研究方向为舰船维修保障。·5l·2011年第4期中国修船第24卷示如下：Mc=ClC2：●Cn=[ST]=其中：1)Ci=[sfti](2)2)si为状态变量，表示舰船在服役期内所处的几种状态。5i∈UU=0在航1航修2坞修3小修4中修3)ti为各个状态的持续时间。在明确单舰修理结构模型的基础上，就可以进行在考虑编队使用需求条件下的舰艇的修理周期结构的优化研究。2编队条件下的修理优化模型2．1编队修理周期结构矩阵假设一个典型编队【11中的作战舰艇组成为指挥舰1艘，导弹驱逐舰D。艘，导弹护卫舰F。艘，攻击性核潜艇M艘，战斗支援舰AOE。艘。编队里每一艘舰

8、艇的修理周期结构都可以用修理周期结构矩阵表示，若舍弃修理周期结构矩阵中的状态向量