【摘要】：航母作為搭載艦載機(jī)的海上平臺(tái),是一項(xiàng)復(fù)雜的軍事系統(tǒng)工程,其綜合作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵在于艦載機(jī)的出動(dòng)架次率。艦載機(jī)在起飛前需要執(zhí)行一系列的保障工序,因此保障作業(yè)效率對(duì)其出動(dòng)架次率有很大影響。由于航母甲板的保障資源有限,環(huán)境復(fù)雜多變,如何得到一個(gè)高效可行的調(diào)度方案是近代航母研究中的難點(diǎn)。本文以“福特”級(jí)航母作為研究背景,針對(duì)艦載機(jī)保障作業(yè)調(diào)度問(wèn)題展開(kāi)研究,在柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題(FJSP)基礎(chǔ)上建立擴(kuò)展模型,并提出一種混合優(yōu)化算法GASAT對(duì)保障方案進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化,以減少保障作業(yè)時(shí)間,提高艦載機(jī)出動(dòng)架次率。首先,本文將傳統(tǒng)多站式保障模式和一站式保障模式進(jìn)行比較,以一站式保障模式作為基礎(chǔ),分析保障作業(yè)流程及其特征。比較保障作業(yè)調(diào)度問(wèn)題與柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題,指出兩者的異同,并對(duì)柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度模型進(jìn)行擴(kuò)展,建立可處理柔性和并行工序的擴(kuò)展模型。然后,本文對(duì)遺傳算法、禁忌搜索算法和轉(zhuǎn)換瓶頸算法進(jìn)行分析與融合,提出GASAT算法,來(lái)對(duì)保障作業(yè)靜態(tài)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解。GASAT算法以遺傳算法作為主框架,對(duì)種群采用轉(zhuǎn)換瓶頸算法和禁忌搜索算法優(yōu)化。其中,遺傳算法染色體編碼采用了三層編碼方式,以滿足保障工序柔性關(guān)系的調(diào)度需求;在傳統(tǒng)禁忌搜索算法的基礎(chǔ)上,對(duì)搜索策略和禁忌列表長(zhǎng)度進(jìn)行改進(jìn),作為改進(jìn)禁忌搜索算法應(yīng)用到GASAT算法中。通過(guò)對(duì)不同規(guī)模的實(shí)例進(jìn)行計(jì)算,驗(yàn)證了GASAT算法相對(duì)于傳統(tǒng)算法的優(yōu)越性。最后,本文對(duì)保障作業(yè)中的動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究,分析由艦載機(jī)和保障組造成的動(dòng)態(tài)事件,采用基于滾動(dòng)窗口的調(diào)度策略,將動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題分解為連續(xù)的靜態(tài)調(diào)度問(wèn)題,結(jié)合GASAT算法進(jìn)行求解。通過(guò)對(duì)包含不同動(dòng)態(tài)事件的案例進(jìn)行計(jì)算,驗(yàn)證了調(diào)度方案在動(dòng)態(tài)事件發(fā)生之后能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整,保證保障作業(yè)過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行。
【圖文】：

圖 2-2 柔性關(guān)系工序（2）在柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度模型中，每個(gè)工件都必須按照工藝路線串行加工同一個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)加工工序。但是在艦載機(jī)保障作業(yè)流程中，可以允障工序同時(shí)進(jìn)行，這些保障工序之間沒(méi)有約束關(guān)系，在保障組人員和保障資突的情況下，可以按照任意的先后次序同時(shí)進(jìn)行。例如，按順序加油和武器很長(zhǎng)時(shí)間，為了節(jié)省時(shí)間，可以同時(shí)進(jìn)行這兩項(xiàng)保障工序。這種保障工序之稱為并行關(guān)系，如圖 2-3 所示：圖 2-3 并行關(guān)系工序.2 建立保障作業(yè)調(diào)度數(shù)學(xué)模型

圖 2-3 并行關(guān)系工序模型艦載機(jī)的各項(xiàng)保障工序安排于使得艦載機(jī)盡可能快地起飛查，充電，加油和武器加載。的效率可能不相同，導(dǎo)致完成進(jìn)行，也可以交換一些保障工不能同時(shí)處理。，，以最小化最大完工時(shí)間作為個(gè)可以處理柔性和并行工序單位進(jìn)行；時(shí)間只能執(zhí)行一項(xiàng)保障工序，
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：E926.392

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本文編號(hào)：2711293