航空发动机全生命周期管理方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术实施例涉及航空设备数据管理领域，特别是涉及一种航空发动机的全生命周期管理方法、装置、设备、计算机产品及存储介质。

背景技术：

1、航空发动机作为飞机最核心的部件之一，对安全可靠性要求极高，为了保障机队长达20-30年的运营，发动机会经历多次维修，由于发动机的维修价格通常十分昂贵，因此航空公司一般会对航空发动机的全生命周期进行成本管控。但由于航空发动机服役周期长以及外部环境不确定性因素较多，航空发动机机队的管理往往面临长期调控与即时调控交织的复杂局面。

2、目前航空公司制定换发计划的方法往往是计划人员基于航空发动机的维修手册和自身业务经验，结合整个机队的发动机健康状态，人工地制定短期的换发计划，由于人脑计算存在片面性，而长期计划的制定需要考虑发动机健康状态、时间、人员、物资、设备等多种复杂的边界条件，且这些边界条件会随着时间的增加急剧膨胀，使得人工几乎无法制定出合理的长期计划。同时，人工计划因为无法进行全局优化，导致部分资源被浪费，任务安排不均衡、不合理，航空发动机非计划下发比例高、备发利用率低，不利于机队安全平稳运营。

技术实现思路

1、本发明提供了一种航空发动机的全生命周期管理方法、装置、设备、计算机产品及存储介质，其优化了航空发动机机队的全生命周期成本管控，提升了机队运营的稳定性。

2、第一方面，本发明提供了一种航空发动机的全生命周期管理方法，包括：

3、获取发动机目标信息，所述发动机目标信息包括发动机的状态信息和发动机的历史维修记录；

4、将所述发动机目标信息输入预构建的发动机修理模式模型，获取单台发动机的维修策略集合，其中，所述发动机修理模式模型的约束条件为最小化发动机维修的折现价值；

5、将全部所述单台发动机的维修策略集合输入预构建的机队全生命周期规划模型，获取航空发动机机队的全生命周期维修方案，其中，所述机队全生命周期规划模型的约束条件为最小化发动机下发波动性。

6、进一步地，所述发动机修理模式模型的构建方法，包括：

7、获取发动机在t时刻的状态信息，根据所述t时刻的状态信息，获取t时刻的发动机维修策略；

8、根据单台发动机全生命周期下的所有时刻的发动机维修策略，获取发动机维修的折现价值，其中，所述发动机维修的折现价值包括全生命周期下的发动机维修费用和净现值，不同时刻的发动机维修策略根据预设定的状态转移规则而变化；

9、当所述发动机维修的折现价值最小时，输出当前维修折现价值所对应的单台发动机的维修策略集合。

10、进一步地，所述发动机修理模式模型的构建方法，包括：

11、根据全部所述单台发动机的维修策略集合，获取不同时间窗口下的发动机下发次数和全生命周期下的机队下发数量均值，其中，所述时间窗口为预设定的航空发动机全生命周期内连续的时间段；

12、计算所述不同时间窗口下的发动机下发次数和所述全生命周期下的机队下发数量均值之间的差值，当全部时间窗口下的差值之和最小时，输出相应的机队发动机维修策略。

13、进一步地，所述发动机修理模式模型的计算方程，包括：

14、

15、xi,t∈{1}∪p(si,t)

16、

17、

18、其中，si,t指示发动机i在时刻t的状态信息，xi,t指示发动机i在时刻t的维修决策，pi,t指示发动机i在时刻t所选择的维修策略，所述维修决策包括发动机状态信息和当前时刻维修策略，若所述发动机i在时刻t的状态信息为在翼，则所述xi,t取值为1，若发动机i在时刻t采用维修策略pi,t，则xi,t取值为pi,t，其中，pi,t∈pi,t(si,t)，pi,t(si,t)指示发动机i在时刻t的备选修理策略集合；

19、vi,t指示发动机i在时刻t的维修费用，γ指示当前资金利率，(1+γ)-t·vi,t指示t时间点与当前时间的净现值；η(pi,t)指示维修策略pi,t的送修时长，r(si,t)指示发动机i在时间t保持在翼后发动机的新状态，s(si,t,xi,t)指示当采用维修决策xi,t后，发动机i的状态信息变化。

20、进一步地，所述发动机修理模式模型的计算方程，包括：

21、

22、

23、

24、

25、

26、

27、其中，t指示优化时间范围集合，πi指示发动机i的维修策略集合，πi,j指示发动机i在所述发动机修理模式模型的第j条维修策略，xi,j为0或1的变量，若发动机i选择维修策略πi,j，则xi,j＝1；ri,j,t为0或1的变量，若维修策略πi,j中规定发动机i在时刻t执行下发，则ri,j,t＝1；vt为时刻t的最大下发数量阈值；m为全生命周期下的机队下发数量均值，gt为所述不同时间窗口下的发动机下发次数和所述全生命周期下的机队下发数量均值之间的差值。

28、进一步地，所述获取航空发动机的全生命周期维修方案后，还包括：

29、获取退租发动机的退租条件和包租发动机剩余包修时间；

30、若所述航空发动机的全生命周期管理方法未能满足所述退租条件，和/或，所述航空发动机的生命周期超出所述剩余包修时间，则在排除该方法后，重新执行对该发动机机队的生命周期管理规划。

31、第二方面，本发明提供了一种航空发动机的全生命周期管理装置，包括：

32、信息获取模块，用于获取发动机目标信息，所述发动机目标信息包括发动机的状态信息和发动机的历史维修记录；

33、策略集生成模块，用于将所述发动机目标信息输入预构建的发动机修理模式模型，获取单台发动机的维修策略集合，其中，所述发动机修理模式模型的约束条件为最小化发动机维修的折现价值；

34、策略规划模块，用于将全部所述单台发动机的维修策略集合输入预构建的机队全生命周期规划模型，获取航空发动机机队的全生命周期维修方案，其中，所述机队全生命周期规划模型的约束条件为最小化发动机下发波动性。

35、第三方面，本发明还提供一种计算机设备，包括：

36、至少一个存储器以及至少一个处理器；

37、所述存储器，用于存储一个或多个程序；

38、当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如第一方面所述的航空发动机的全生命周期管理方法的步骤。

39、第四方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如第一方面所述的航空发动机的全生命周期管理方法的步骤。

40、第五方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的航空发动机的全生命周期管理方法的步骤。

41、本发明通过获取发动机目标信息，将发动机目标信息输入预构建的发动机修理模式模型，以最小化发动机维修的折现价值为约束条件，获取单台发动机的维修策略集合；再将全部所述单台发动机的维修策略集合输入预构建的机队全生命周期规划模型，以最小化发动机下发波动性为约束条件，获取航空发动机机队的全生命周期维修方案。本发明在保证飞行安全的条件下，尽可能的减少了发动机机队在全生命周期下的维修总成本和下发波动性，最优化的发动机机队全生命周期成本管控的同时，提升了机队运营的稳定性。

42、为了更清楚地说明本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。