申请/专利权人：北京电子工程总体研究所

申请日：2020-12-08

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN112613643B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/087

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.04.23#实质审查的生效;2021.04.06#公开

摘要：本发明的一个实施例公开一种基于超启发式算法的维修保障资源联合库存配置方法，包括：S10、分析维修保障资源库存系统；S20、构建目标函数；S30、构建约束条件；S40、生成初始配置方案；S50、优化初始库存配置方案并输出配置结果。本发明对现有维修保障资源联合优化方法进行改进，利用超启发式算法对维修保障资源进行联合优化，使其能够在复杂系统中得到多种维修保障资源的精确配置，同时该方法还为复杂库存系统的资源调度问题提供了一种系统科学、现实可行的分析方法。

主权项：1.一种基于超启发式算法的维修保障资源联合库存配置方法，其特征在于，包括：S10、分析维修保障资源库存系统；S20、构建目标函数；S30、构建约束条件；S40、生成初始配置方案；S50、优化初始库存配置方案并输出配置结果；所述S20包括：利用平均费用衡量维修保障资源配置方案的合理性，对构建的仿真模型进行多次仿真，利用MonteCarlo理论得到系统的平均费用具体包括： 其中，x为对构建的仿真模型进行仿真的次数，1≤i1≤x，i1表示进行第i1次仿真，CTi为一次总费用，总费用包括资源储存、订购、转运及维修产生的所有费用，其中，储存费用CHij为在正常补货时间内，库存点中的所有备件均会产生储存费用，在计算该费用时忽略本地库存点、中心库存点和工厂中储存系数的差距，具体为： 式中，I为备件总类别，i2为第i2类备件，1≤i2≤I，chij为本地库存点中备件i2的储存单价，Sij为本地库存点的安全库存量；订购费用COij产生于维修需求，具体为： 式中，b为故障次数，sif为备件i2在第f次故障中的使用数量，ui为备件i2的订购单价，其中1≤f≤b；转运费用CTij包括正常补货产生的转运费用、从本地库存点产生的转运费用、从中心级库存点产生的转运费用和从工厂级库存点产生的转运费用，所有的转运时间均服从指数分布，总的转运费用具体为： 式中，j为第j个本地库存点，J为本地库存点总数，1≤j≤J，cNL为本地库存点正常补货1个备件的平均费用，TNL为从工厂到本地库存点的正常补货转运时间，cNC为中心级库存点正常补货1个备件的平均费用，TNC为从工厂到中心级库存点的正常补货转运时间，cLTi为从本地其他库存点横向转运一公里的平均转运费用，αij为由本地其他库存点横向转运资源满足维修资源需求的概率，TLTi为从本地库存点k转运维修资源到本地库存点j的平均横向转运时间，cECi为从中心库存点到本地库存点转运1公里的平均转运费用，γij为由中心级库存点跨级转运满足维修资源需求的概率，TECi为从中心级库存点跨级转运维修资源到本地级库存点的平均转运时间，cEPi为从工厂到本地库存点转运1公里的平均转运费用，θij为由工厂级库存点跨级转运满足维修资源需求的概率，TEPi为从工厂跨级转运维修资源到本地库存点的平均转运时间；cNLTNL的含义为：从工厂到本地正常补货费用；cNCTNC为从工厂到中心正常补货费用；cLTiαijTLTi为从本地其他点横向转运费用；cECiγijTECi为从中心到本地紧急转运费用；cEPiθijTEPi为从工厂到本地紧急转运费用；维修费用CRij包括租用的通用维修工费用、租用的技艺精湛维修工费用和由技艺精湛维修工产生的维修费用，具体为： 式中，h为租用的通用维修工数量，ugw为通用维修工的租用费用，g为租用的技艺精湛维修工数量，usw为技艺精湛维修工的租用费用，coesw为技艺精湛维修工每维修1分钟产生的维修费用，MTTRi为故障零件的维修时间；所述S30包括：将等待时间设为约束条件，在等待时间的约束下进行库存配置方案的优化；αijk+βij+γij+θij＝1其中，αijk为短缺的维修资源由同级其他库存点kk≠j提供的概率，βij为设备发生故障，被分配的固定库存点j提供备件的概率，γij为由中心级库存点提供资源的概率，θij为从拥有无限资源储量的工厂转运维修资源的概率；本地库存点j中产生备件i2的维修需求后，平均等待时间的计算公式为： 式中，ΔWLij为本地库存点j短缺维修资源时的平均延迟时间，ΔWDij为中心库存点短缺维修资源时的平均延迟时间；平均等待时间Wij满足Wij≤WMij，其中WMij为本地库存点的最小等待时间；所述S40包括：根据库存系统的供应关系、目标函数及约束条件，基于贪心算法对问题进行求解，得到整体最优方法，生成初始配置方案；贪心算法具体步骤如下：S400、根据最初的库存配置，计算每个本地库存点的WijSij，WijSij为本地库存点的平均等待时间；S402、对于所有的i2∈[1，…，I]和j∈[1，…，J]，通过重置库存配置Sij＝Sij+ΔSij，计算ΔWijSij，ΔCcSij和rij；其中，ΔCcSij为优化后的库存配置产生的费用比前一种库存配置节省的费用；rij为最优的库存配置与最初的库存配置的比值；ΔWijSij为优化后的库存配置比前一种库存配置节省出来的等待时间；S404、记录最大的比率rij，当WijSij≤WMijSij，结束；否则，转到S402；WijSij≤WMijSij表示优化后的库存配置的平均等待时间小于现有库存配置最小的等待时间；所述S50包括：在生成的初始配置方案基础上，利用猫群算法进行局部和全局最优搜索，迭代优化初始库存配置方案并输出配置结果；猫群算法具体步骤如下：S500、初始化猫群数量；为库存点配置库存数量Xi＝[Xpi，Xc1i，...，XcMi，X11i，...，XlJi]，将上述产生的初始库存配置方案分配给每个Xi；其中，Xpi表示第p个库存点配备了i类备件；Xc1i表示第c1个库存点配备了i类备件；XcMi表示第cM个库存点配备了i类备件；X11i表示第11个库存点配备了i类备件；XlJi表示第1J个库存点配备了i类备件；S502、为了调整全局和局部搜索比例，利用混合比例搜索方案，确定混合比例；S504、确定最优库存点的候选可能性；当没有维修需求时，所有的猫都处于休眠状态，一旦受到维修保障资源请求，猫会根据一定的规则调整它们的搜索状态；S506、更新库存配置的变化速度；通过添加随机扰动机制确定选择出的CDC库存量的变化速度，优化问题中的全局搜索部分；S508、重置混合比率；根据混合比率MR重新设置处于搜寻和追踪模式的猫的数量，不断仿真迭代直到达到仿真的终止条件。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京电子工程总体研究所 一种基于超启发式算法的维修保障资源联合库存配置方法

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