(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110309407.2 (22)申请日 2021.03.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113158549 A (43)申请公布日 2021.07.23 (73)专利权人 中国人民解 放军海军工程大 学 地址 430000 湖北省武汉市解 放大道717号 (72)发明人 蒋铁军　周成杰　张怀强　于淳　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 李满 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 10/00(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) 审查员 卢秋茹 (54)发明名称 面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划 编制方法 (57)摘要 本发明公开了面向多样化任务的舰艇编队 等级修理计划编制方法， 包括如下步骤： 步骤1： 建立舰艇编队的任务需求模型； 步骤2： 建立面向 多样化任务的舰艇编队等级修理计划基础数据 库； 步骤3： 建立舰艇编队效能评估模型； 步骤4： 建立面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划 优化模型； 步骤5： 得到舰艇编队的任务配置计划 和等级修理计划。 本发明对于科学拟制舰艇编队 使用计划和等级修理计划， 确保舰艇使命任务的 有效履行能够提供有力的技 术支撑。 权利要求书8页 说明书11页 附图4页 CN 113158549 B 2022.04.15 CN 113158549 B 1.一种面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划编制方法， 其特征在于， 它包括如下 步骤： 步骤1： 根据舰艇面临的多样化任务、 不同任务的时间需求和对舰艇编队的能力需求， 建立舰艇编队的任务需求模型， 其中时间需求为舰艇编队内所有舰艇在任务时间段内均处 于可用状态， 不能进行等级修理； 能力需求为舰艇编队的指挥控制能力值、 机动能力值、 防 御能力值、 进攻能力值和保障能力值均要大于任务对应能力的最低要求 值； 步骤2： 根据舰艇多样化任务需求、 舰艇实际技术状态和现行舰艇等级修理规定， 建立 面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划基础数据库， 面向多样化任务的舰艇编队等级修 理计划基础数据库包括多样化任务数据参数、 舰艇在决策起始 时间点的初始分项能力值、 舰艇修理数据参数； 步骤3： 根据舰艇指挥控制能力值、 机动能力值、 防御能力值、 进攻能力值和保障能力值 随时间发生衰减的特性、 单艘舰艇对编队分项能力的权重， 考虑决策者对舰艇编队分项能 力的期望和风险偏好程度， 以及舰艇编队各分项能力对总体效能的贡献度权重， 建立舰艇 编队效能评估 模型； 步骤4： 以执行任务的舰艇编队内舰艇数量最少和舰艇编队效能最大为目标， 以舰艇是 否修理、 修理起始时间以及每项任务所需舰艇编号为决策变量， 考虑 任务需求约束、 任务时 间交叠约束、 修理工期约束、 跨期修理经费约束、 修理总经费约束、 能力约束和在航率约束 建立面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划优化模型； 步骤5： 运用基于分层序列的粒子群优化算法对面向多样化任务的舰艇编队等级修理 计划优化模型进行求解， 得到舰艇编队等级修理计划优化模型 的决策变量， 该决策变量包 括舰艇是否修理、 修理起始 时间以及每项任务所需舰艇编号， 进而得到舰艇编队的任务配 置计划和等级修理计划； 步骤1中， 建立舰艇编队任务需求模型的具体方法为： 首先， 考虑舰艇类型、 不同类型舰艇数量得到现有舰艇集 合为： S＝{{Si},type,ntype}， i＝1,2…,n， type＝1,2, …,k 式中， S表示所有舰艇的集合， Si表示第i艘舰艇， 共存在n艘舰艇S1,S2,…,Si,…Sn， type 表示舰艇类型， 共有k种类型的舰艇， ntype表示各种类型舰艇的数量， 分别为ntype1,ntype2,…, ntypek艘； 然后， 考虑执行的具体任务以及任务所需的舰艇编号， 建立任务舰艇集合， 即舰艇编队 构成为： 式中， 表示执行任务Rj的舰艇编队， 包括 艘舰艇， 是所有舰 艇集合S的子集； 进一步， 考虑不同任务的起始时间、 不同任务对舰艇编队分项能力的要求， 建立多样化 任务模型和任务需求模型； 对于多样化任务， 具体表示 为：权　利　要　求　书 1/8 页 2 CN 113158549 B 2式中， R表示一段时期[T1,T2]内n艘舰艇面临的任 务集合， Rj表示第j项任务， 和 分 别表示任务Rj的开始时间和结束时间， 分别表示任务Rj对舰艇编队 指挥控制能力值、 机动能力值、 防御能力值、 进攻能力值和保障能力值的最低要求； 对于任务时间需求， 要求任务持续时间内任务舰艇不能进行等级修理， 具体表示 为： 当 时， 式中， 为任务Rj的执行周期； 为舰艇Si的等级修理周期； Φ 表示空集； 对于任务能力 需求， 要求舰艇编队的指挥控制能力值、 机动能力值、 防御能力值、 进攻 能力值、 保障能力值均大于任务对应能力的最低要求 值， 具体表示 为： 式中； 分别表示 执行任务Rj的舰艇编队的指挥 控制能力值、 机动 能力值、 防御能力值、 进攻能力值和保障能力值； 表示在任务Rj的执行周期内； 分别表示任 务Rj对舰艇编队的指挥控制能力、 机动能力、 防御能力、 进攻能力和保障能力的最低要求 值。 2.根据权利要求1所述的面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划编制方法， 其特征 在于： 所述多样化任务数据参数用于描述多样化任务在规模、 时间和能力方面的要求， 所述 舰艇在决策起始时间点的初始分项能力值用于描述舰艇在该时间点的能力表现， 所述舰艇 修理数据参数用于作为舰艇编队等级修理计划优化模型的基础数据。 3.根据权利要求1所述的面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划编制方法， 其特征 在于： 步骤2中， 多样化任务数据参数包括任务数量、 不同任务的执行时间以及任务对舰艇 编队分项能力的最低要求值； 舰艇在决策起始时间点的初始分项能力值包括指挥控制能力 值、 机动能力值、 防御能力值、 进攻能力值和保障能力值， 能力值表 示各个分项能力的大小， 具体针对装备技术状态综合评估得到； 舰艇修理数据参数包括舰艇编号、 根据现行舰艇等 级修理规定初步拟定的修理级别、 预算指标、 修理工期、 恢复能力、 上次等级修理或入役保 修结束至决策起始点的时间长度、 在航状态的能力最低要求 值。 4.根据权利要求1所述的面向多样化任务的舰艇编队等级修理计划编制方法， 其特征 在于： 步骤3中， 建立舰艇编队效能评估 模型的具体方法为：权　利　要　求　书 2/8 页 3 CN 113158549 B 3