一种面向跨域多级保障网络的维修资源全局配置优化方法与流程

本发明涉及航空电子设备，具体而言，涉及一种面向跨域多级保障网络的维修资源全局配置优化方法。

背景技术：

1、航空综合电子装备在空间分布上跨越多个战区、运维中心和分中心，具备多平台多体系、跨战区多层级的特点，目前业务上缺少统一的维修资源管理工具，每个站点应该放多少资源资源没有理论和工具的支撑，资源调配过程中主要以保障人员电话沟通了解，往往是需要资源时再进行调配，整个资源调配过程缺乏自动化的工具、数据支持，排故周期很长，可能影响装备任务执行，严重影响客户口碑。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种面向跨域多级保障网络的维修资源全局配置优化方法，以解决不同站点之间如何达到最佳资源配置的问题。

2、本发明提供的一种面向跨域多级保障网络的维修资源全局配置优化方法，包括如下步骤：

3、s1，基于保障网络的拓扑结构和站点之间的关系、距离和交通时间，提出维修资源库存优化数学问题；

4、s2，明确维修资源库存优化数学问题的输入输出参数；

5、s3，基于维修资源库存优化数学问题的输入参数，构建维修资源转运系统模型方程，并给出输出参数的数学表达式；

6、s4，利用维修资源转运系统模型方程以及输出参数的数学表达式，计算系统在1个资源时，该资源应被配置在哪个站点；

7、s5，重复步骤s4，确认第k个资源在第k-1个资源配置完毕后的最优站点，直至资源总数达到系统输入值，配置结束；

8、s6，配置结束后，给出总延期交货量随库存总数增大而减小的图像，确认最优库存总数。

9、进一步地，步骤s1包括：

10、提出维修资源库存优化数学问题之前，首先明确航空电子产品资源网点——运维中心——供应商之间的资源调度模型：当航空电子产品资源网点有故障发生，产生资源需求，并需要将故障件送运维中心进行检测，如果网点自身网点有资源，则可以自足；若资源不足，则向运维中心申请资源；运维中心接收到来自网点的故障件进行故障检测：若检测结果为没有故障，则资源直接返回网点；若检测结果为有故障，故障件在运维中心维修后返回网点；运维中心接收到来自网点的资源申请后，若运维中心资源充足，则向网点提供一个资源；若运维中心资源不足，则向供应商申请资源，同时对故障件进行故障检测后不论结果都送供应商；网点资源不足、运维中心资源充足时，运维中心接收到来自网点的故障件进行故障检测：若检测结果为没有故障，则资源返回运维中心；若检测结果为有故障，故障件在运维中心维修后返回运维中心；供应商接收到来自运维中心的资源申请后，若供应商资源充足，则向运维中心提供一个资源，若供应商资源不足，则资源需求暂时无法满足；

11、维修资源库存优化数学问题要解决的就是在资源数量一定的情况下，基于保障网络的拓扑结构和站点之间的关系、距离和交通时间等，分配每个站点之间的资源数量，在故障随机发生的前提下，保证整个保障网络的资源调度总体时间成本的最优。

12、进一步地，步骤s2中：

13、维修资源库存优化数学问题的输入参数包括：资源库存总量s、网点单位时间资源需求数量di、故障件检测为故障概率pf、故障件维修耗时tm、资源从运维中心运往网点时间tsi、资源从供应商运往运维中心时间tfi、故障件从网点运往运维中心运输时间tfi、故障件从运维中心运往供应商时间tft。

14、维修资源库存优化数学问题的输出参数包括：网点资源数量si、运维中心资源数量st、供应商资源数量su、网点能提供资源概率pi、运维中心能提供资源概率pt、供应商能提供资源概率pu、总延期交货量sbo。

15、进一步地，步骤s3包括：

16、根据维修资源库存优化数学问题的输入参数，构建资源转运系统模型方程，首先给出运维中心和供应商单位时间内资源需求的数学表达式；然后给出故障件在运维中心故障检测的平均维修耗时；接着给出网点应得资源、运维中心应得资源和供应商应得资源的数学表达式；最后，构建网点、运维中心和供应商的维修资源转运系统模型方程，并给出总延期交货量的数学表达式。

17、进一步地，运维中心、供应商单位时间内产生的资源需求数量数学表达式为：

18、网点资源数量为si(i＝1,2,...,n)；网点单位时间内产生的资源需求数量为di；产生资源需求后，网点能提供资源的概率为pi，网点不能提供资源的概率为1-pi；

19、运维中心资源数量为st；运维中心单位时间内产生的资源需求数量dt为：

20、

21、来自网点的资源需求产生后，运维中心能提供资源的概率为pt，不能提供资源的概率为1-pt；

22、供应商资源数量为su；供应商单位时间内产生的资源需求数量du为：

23、du＝(1-pt)dt                          (2)

24、进一步地，故障件平均维修耗时tm数学表达式为：

25、tm＝pftm                          (3)

26、其中，故障件在运维中心进行故障检测后，有故障的概率为pf；故障件维修耗时tm且修复如新。

27、进一步地，网点应得资源、运维中心应得资源和供应商应得资源的数学表达式计算方式如下：

28、将网点、运维中心、供应商均视为站点，在(s-1,s)的库存盘点策略下，每个站点满足库存平衡方程：

29、s＝soh+sdi-sbo                     (4)

30、式中：s为站点的初始库存；soh为站点的可用库存；sdi为站点的应得资源数量；sbo为站点的总延期交货量；

31、当产生一次资源需求，站点的sdi就加一，若站点存在可用库存，则站点的soh减一；若站点没有可用库存，则站点的sbo值加一；当系统处于稳态时，每个站点的可用库存soh与总延期交货量sbo不会并存；

32、网点的应得资源数量由运向网点的资源数量和运维中心对网点产生的资源延期交货数量构成；网点的应得资源数量由下式计算：

33、

34、运维中心的应得资源数量由4项构成：运维中心正在维修的故障件数量运向运维中心的资源数量和故障件数量供应商对运维中心产生的资源延期交货数量运维中心的应得资源数量由下式计算：

35、

36、供应商的应得资源数量由供应商正在维修的故障件数量和运向供应商的故障件数量构成；供应商的应得资源数量由下式计算：

37、

38、进一步地，网点、运维中心和供应商的资源转运系统模型构建方式如下：

39、根据假设以及palm定理，在稳态时资源的延期交货量写为：

40、

41、站点接收到资源需求后，能满足的概率为：

42、

43、将以上公式展开，得到n个站点、运维中心和供应商的资源转运系统模型方程：

44、

45、

46、系统的总资源延期交货量为：

47、

48、进一步地，步骤s4包括：

49、首先计算1个资源被配置在编号为1的网点时，即s1＝1,si(i＝2,3,...,n)＝st＝su＝0，系统的总延期交货量；

50、系统的总延期交货量计算方法如下：

51、

52、tm＝pftm                        (33)

53、

54、其中，记这两组参数均未知且互相嵌套，需要迭代求解，方法如下：首先设定的初始值，代入式(36)(37)(38)求解出然后将视为未知参数，将的值代入(30)(31)(32)(33)(34)(35)，求解出新的将新的与初始值比较，若二者之差小于误差容限，则输出和否则，令新的为初始值，重复上述步骤；求解出和后，代入式(28)(29)求出系统的总延期交货量。

55、进一步地，步骤s5包括：

56、采用与步骤s4相同的计算方法，计算第2个资源应被配置在哪个站点；方法是，分别计算出第2个资源在第1个资源被配置好后系统的总延期交货量，并通过比较系统的总延期交货量确定第2个资源应被配置在哪个站点；

57、以此类推，直到所有的资源都被配置在了最合适的站点，即资源总数达到系统输入值，配置结束。

58、进一步地，步骤s6中，给出总延期交货量随库存总数增大而减小的图像，同时给出每个库存总量下各个站点的资源数量；若最后总延期交货量已小于库存优化的期望值，则说明总库存过多，能够通过减小库存数量节约资金。

59、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

60、本发明能够实现航空电子装备网点资源配置的优化，基于保障网络的拓扑结构和站点之间的关系、距离、交通时间等，分配每个站点之间的资源数量，在故障随机发生的前提下，保证整个保障网络的资源资源配置最优，减少维修过程中资源缺失情况，降低维修时间中的资源调度时间，合理控制资源库存总量，促进运维效率和运维成本的合理平衡，保障任务成功执行，进一步提升用户对装备运维的满意度。