资料来源于https://fund.sciencenet.cn/网站公开信息

项目名  申请时间    分类   单位   负责人    项目类别      摘要

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

航空发动机机队维修决策优化方法与关键技术

2015

电子学与信息系统（F01）

哈尔滨工业大学

钟诗胜

联合基金项目

      针对目前的航空发动机维修决策方法对发动机部件和单元体的维修优化不够，对非计划扰动因素的预测和应对能力不强，以及由此带来的发动机拆换率不均衡、备发数量偏多和故障率偏高的严峻形势，基于前期技术方案，本项目致力于解决航空发动机机队维修决策优化的关键科学技术问题，提出面向全寿命、全机队和全成本的航空发动机维修决策优化的技术路线，研究航空发动机机队运维成本与维修决策变量之间的相关性，建立由维修成本、燃油成本、备发成本等成本单元组成的航空发动机机队运维全成本模型，构建航空发动机机队状态监测、航线维修、短期送修计划、中长期送修计划、维修工作范围制定的理论方法和优化模型，并提出优化模型的求解算法，在此基础上，建立构件化、易扩展的航空发动机机队维修决策优化支持系统并完成系统的应用验证，为提高我国航空公司的发动机机队安全监测、维修决策和全局调度的水平，实现航空发动机机队工程管理的精益化奠定理论和技术基础。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

民用飞机的多部件系统维修优化决策方法及应用研究

2010

电子学与信息系统（F01）

南京航空航天大学

蔡景

联合基金项目

      以解决民用飞机的维修规划问题为目标,基于MSG-3维修思想，开展民机多部件维修决策优化方法研究。采用灰关联理论，研究并联系统冗余部件之间故障相关性，以MMEL等适航要求为约束，创立并联系统维修决策模型和优化方法；采用修理级别分析（LORA）方法，研究单元体系统各部件的修理级别，创建基于机会维修策略的单元体系统维修决策模型，优化预防性和机会维修役龄；根据已确定的部件维修任务和间隔为基础，通过进一步研究民机维修工时预计方法，结合民机运营特点，建立全机成组维修决策模型，调整全机维修间隔，实现维修费用、可用度的多目标优化。在上述理论研究基础上，研制民机维修支持软件系统并完成应用和验证。研究成果对于丰富和完善民机全寿命全系统管理的理论与技术体系具有十分重要的意义，同时对我国目前ARJ21-700的客户化维修方案的制定，大型客机的维修大纲制定，以及全面提高民机维修管理水平具有重要的工程应用价值。

       在我国民用飞机研制的背景下，为解决民用飞机维修规划中的多部件维修决策优化问题，以指导民用飞机维修大纲的制定和提高我国民用飞机维修管理水平，利用类似机型的可靠性和维修数据，从并联系统、单元体系统，全系统的不同角度出发，对这些多部件系统中所存在的故障相关性、经济相关性对维修决策的影响和本身维修决策优化问题开展了研究。 首先，针对新型民用飞机缺乏可靠性数据的问题，从利用类似机型可靠性数据和充分使用删失数据两个方面，分别提出了“基于类似机型和比例危险模型的民机部件可靠性分析方法”和“基于删失数据和蒙特卡罗的民机部件可靠性分析方法”，有效的解决了缺乏可靠性数据的问题和后续维修优化建模问题；其次，采用灰关联理论，开展了并联系统冗余部件之间的故障相关性研究，并研究和建立了基于故障相关性的维修成本优化模型，以此为基础，采用交叉检测策略，建立了基于不完备检测的并联系统维修决策模型；接着，采用改进FAHP方法，研究了民用飞机的修理级别分析问题，并针对可能存在的有限资源问题，建立了基于有限资源的修理级别分析模型，进而，针对单元体内部件之间存在的机会维修问题，采用仿真方法，对部件机会维修的费用和可用度开展了仿真和优化研究；然后，从全系统出发，对民用飞机中存在的检测等级和总寿命有限的问题，采用延迟模型，开展了基于有限时间和不完备检测的民用飞机延迟模型研究，在此基础上，考虑不同维修任务之间的组合问题，建立了基于更换和变间隔检查的综合维修任务优化方法，进而针对系统的所有部件，建立了民机系统成组维修决策优化方法，对各部件的维修决策进一步优化；最后，根据以上的研究成果，建立了在役主要民用飞机的故障数据库和维修大纲数据库，并开发了基于可靠性的维修任务优化决策系统。 通过以上的研究，说明民用飞机多部件之间的故障相关性和经济相关性对维修决策结果有较大的影响，给出的针对新型民用飞机的可靠性分析方法和多部件系统的维修决策优化方法，为民用飞机维修大纲的制定和维修管理提供了手段。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

飞机维修保障资源配置问题的离散变量仿真优化方法研究

2016

信息系统与系统安全（F0102）

中国人民解放军空军工程大学

吴诗辉

青年科学基金项目

      飞机维修保障方案优化设计是提升飞机维修保障效益，确保飞机完好率的重要途径。针对实现满意的维修保障方案问题，提出了利用多主体仿真对维修保障系统进行评估，同时为解决复杂系统仿真优化效率低的问题提出利用神经网络代替仿真模型进行优化的思想。本项目拟围绕多主体仿真、神经网络预测、优化算法三个问题展开研究。通过将工作部件、库存备件、维修人员视为Agent，构建维修保障资源配置的多主体仿真模型；围绕仿真模型生成样本集的选择和在线增补，以及神经网络结构和参数选择等关键问题，构造神经网络预测模型；最后，通过适应值曲面分析选取合适的启发式算法实现优化。本项目的预期研究成果将为设计飞机的最优化维修保障策略提供技术支撑，并为复杂系统的离散变量仿真优化提供一种新的解决思路，是一项既有理论意义又有广阔应用前景的研究课题。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

飞机维修机库维修作业调度优化研究

2019

运筹与管理（G0102）

东北财经大学

王正旭

青年科学基金项目

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

飞机重型维修外包模式下航空公司与维修服务商的协同调度优化研究

2021

上海海事大学

覃一辰

青年科学基金项目

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

数据驱动的飞机航线维修调度多目标优化研究

中山大学

黄腾

青年科学基金项目

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

高维状态空间与策略空间的复杂系统维修优化

2020

东南大学

周一帆

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

差异化运行环境下西北地区动车组车队维修决策方法研究

2020

兰州交大学

王红

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

核设施风险指引型维修及其与备件库存联合决策模型研究

2020

中国科学院合肥物质科学研究院

汪进

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

外包模式下面向飞机基地维修调度的演化菌群优化方法研究

2019

运筹与管理（G0102）

深圳大学

牛奔

面上项目

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

考虑非平稳特性的多层多级备件时变凸优化研究

2013

嵌入式控制系统（F030202）

北京航空航天大学

郭霖瀚

青年科学基金项目

      在复杂可修系统时变任务强度及产品无故障休眠使用环境中,系统前时隙可用状态信息通常会产生后向影响，如果忽略这些影响将造成多层多级备件数量评估偏差较大。本项目综合考虑系统实际运行过程中这些内外交变应力影响，研究备件需求、备件在修及备件短缺非平稳随机过程，求证这些过程的非平稳特性，抽象这些过程分布函数族之间的解析关系，构建非平稳特性下多层多级备件时变库存平衡方程。推导多层多级备件级联时变需求率及条件短缺期望解析函数关系，揭示这些函数关系在时变级联维修网络中的耦合传递规律。建立多层多级备件时变凸优化模型，探索时域累积备件需求依赖的优化目标凸函数构造方法，对约束空间进行凸分析。设计目标函数凸优化算子，在梯度方向上对凸集中的内点进行搜索，分析其在相邻时隙上的边际效应，在目标函数最速下降方向上迭代差分运算实现凸优化。通过蒙特卡洛仿真实验进行验证。为大规模多层多级备件时变优化问题的高效求解提供科学方法。

       在复杂可修系统时变任务强度及产品无故障休眠使用环境中,系统前时隙可用状态信息通常会产生后向影响，如果忽略这些影响将造成多层多级备件数量评估偏差较大。本项目综合考虑系统实际运行过程中这些内外交变应力影响，研究备件需求、备件在修及备件短缺非平稳随机过程，求证这些过程的非平稳特性，抽象这些过程分布函数族之间的解析关系，构建非平稳特性下多层多级备件时变库存平衡方程。推导多层多级备件级联时变需求率及条件短缺期望解析函数关系，揭示这些函数关系在时变级联维修网络中的耦合传递规律。建立多层多级备件时变凸优化模型，探索时域累积备件需求依赖的优化目标凸函数构造方法，对约束空间进行凸分析。设计目标函数凸优化算子，在梯度方向上对凸集中的内点进行搜索，分析其在相邻时隙上的边际效应，在目标函数最速下降方向上迭代差分运算实现凸优化。通过蒙特卡洛仿真实验进行验证。为大规模多层多级备件时变优化问题的高效求解提供科学方法。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------