[发明专利]一种基于装备维修工序的维修人员调配方法

摘要

本发明公开一种基于装备维修工序的维修人员调配方法：步骤1、确定装备维修过程限定条件与维修人员调配情况评判标准；步骤2、确定抗体编码方式；步骤3、通过矩阵寻址方式生成免疫算法可行抗体；步骤4、判断抗体是否可行；步骤5、将初始抗体群进行免疫迭代搜寻最优抗体。本发明优点是综合考虑维修工序的优先级约束和工种类型，维修人员专业、数量和技术等级条件，采用矩阵寻址方式，提高了在工序数量多的情况下生成可行维修人员调配情况的速率，并通过基于均衡度评判的免疫迭代，能搜寻维修过程完成时间最短且维修人员工作量较均衡的维修人员调配情况，有助于实现装备的高效率维修。方法通用性强，可通过计算机实现，适用于各大修理机构。

主权项

1.一种基于免疫算法的装备维修人员调配方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤1：确定装备维修过程限定条件与维修人员调配情况评判标准假设一个维修组有m名维修人员，装备维修工序数量为n，其他维修资源充足；对装备维修过程进行以下条件限定：1).同一时刻一名维修人员只能维修一道工序，且每道工序只需一名人员维修；2).维修人员在维修某道工序过程中不能中断，必须等该工序维修完毕才能维修下一道工序；3).各工序可以选择对应专业的任何一名空闲的维修人员进行维修；维修工序分配情况通过装备维修过程完成时间长短和维修人员工作量均衡度来评判；装备维修过程完成时间即维修过程耗时，为整个装备第一道维修工序开始到最后一道维修工序结束所经历的时间；维修人员工作量均衡度以各专业人员在整个维修过程中作业时间长短差异来表示；分别将n道维修工序和m名维修人员进行编号，o＝{1,2,…；i,…,n}，p＝{1,2,…,k,…,m}；维修过程耗时包括各工序维修耗时t_oi与工序间等待耗时维修过程中使各工序维修耗时t_oi与工序间等待耗时的和f_i最短，具体表达式如下：f_i＝t_o，i+t_l，i→j(1)t_oi＝t_e，i‑t_s，i，1≤i≤n其中t_s,i，t_s,_j分别为工序i，j维修开始时间，t_e,i为工序i维修结束时间，m,n,I,j,k为自然数；各维修人员之间的作业时间标准差可以反映人员工作量的离散程度：作业时间标准差公式如下：其中：T_k为k号人员作业时间；为人员平均作业时间；步骤2：确定抗体编码方式采用实数编码方式，以一维数组作为抗体的编码形式，表达式如下：c＝[o₁，o₂，…，o_i，...，o_n；p₁，p₂，...p_i，...，p_n](3)式中，c数组元素个数为2n，前n个元素为不重复的维修工序编号，刚好将数量为n的维修工序全部进行编码；后n个元素为可重复的维修人员编号，从m个维修人员编号中进行选择；编码含义为p_i号维修人员维修o_i号工序(1≤i≤n)；步骤3：通过矩阵寻址方式生成免疫算法可行抗体矩阵寻址是将约束条件写入矩阵，按条件地址对元素进行搜索选择，以约束抗体的生成，包括维修工序优先级矩阵寻址、维修工序的工种与人员专业矩阵寻址、工时与人员技术等级矩阵寻址；1).维修工序优先级矩阵寻址对抗体工序部分进行编码，如编码形式：[o₁，o_Z，x₃，x₄，…，x_n；x_n+1，x_n+2，x_n+3，x_n+4，…x_2n]n为自然数，o表示已编码工序，工序部分的x表示未编码工序，将与已编码工序相邻的一个未编码工序x记作后工序编码，将与后工序编码相邻的已编码工序记作本工序编码；在考虑后工序编码时，需要按工序优先级顺序在本工序编码对应的紧后工序编码中进行选择，即紧后工序寻址方式；随机选择一个紧后工序编码作为新的本工序编码，并判断该本工序编码对应的前工序是否都已经编码完成，即前工序寻址方式；若前工序编码都已编码完成，则该工序编码可选为新的本工序编码；否则，选择本工序编码中的紧后工序编码的其他部分作为新的本工序编码，并将未选中的部分作为后续编码备选编码；2).维修工序的工种与人员专业矩阵寻址对抗体人员部分进行编码时，人员专业类型需与工序的工种一一对应，即对某一工序安排人员编码时，需选择维修专业与该工序的工种相对应的人员编号；3).工时与人员技术等级矩阵寻址不同技术等级的维修人员对应着同一道维修工序的维修工时不同，计算维修过程时间时必须严格按照工时与人员技术等级对应情况选择实际维修时间；步骤4：判断抗体是否可行首先依次判断抗体每个工序编码的排列是否都符合优先级条件，再判断各工序编码对应的人员编码所属专业是否与各工序的工种一一对应；若2个条件都满足，则抗体可行；若不满足，则重新生成抗体再判断，根据算法抗体群规模参数的设置要求生成可行抗体，作为下一步免疫算法的抗体群输入；步骤5：将初始抗体群进行免疫迭代搜寻最优抗体将步骤4得到的初始抗体群进行免疫迭代，用以搜寻最优的维修工序分配结果。