基于cbm策略的apu机队管理决策模型的研究

《基于cbm策略的apu机队管理决策模型的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、http://www.docin.com/sundae_meng基于CBM策略的APU机队管理决策模型的研究ResearchonfleetmanagementdecisionmodelforAPUbasedonCBMstrategy丁慧锋(国航股份工程技术分公司，杭州311207)摘要：本文阐述了基于CBM(ConditionBaseMaintenance)的APU备发决策模型的搭建方法。通过建立APU性能决策评估模型，评估机队APU性能，运用线性回归以及规划模型来预测机队APU在已寿命，提供最优下发的决策参考。使用该方法进行APU备发管理时，可以在低于可靠性预测备发数量的情况下，保障整个

2、机队APU高使用率，同时有效的降低备发数量，提高备件周转率，大幅降低APU的使用成本。关键词：基于状态维修；APU；机队管理；AHP；运筹学0引言当前APU的机队管理还处于基于可靠性和送修周期的机队性能估计预测方式。此种方式虽然可以按管理者确定的保障概率（一般取95%概率），预测机队未来所需的备发数量,但没有考虑到发动机个体的性能各不相同，备发数量预测非常不准确，备件周转率较低，APU机队管理的成本较高，并且存在着备件的极大浪费。随着信息技术的发展，基于状态的维修逐渐成为可能。借助计算机分析运行数据，可以快速评估设备运行状态和预测设备衰退趋势，辅助维护人员制定科学的维护计划，避免因非计划的

3、维修导致的维修成本提高。本文将研究在APU机队管理中应用基于状态的维修理念，建立科学的APU性能决策模型，实现机队低成本的APU保障方法。1理论研究APU机队管理决策模型的搭建重点需要研究三个方面：一是根据APU的特性和管理要求建立合理的APU性能评估模型，可以把这个性能指数叫为PDI(PerformanceDiagnosticIndex)；二是根据APU的历史数据搭建合理的回归函数；三是根据实际情况建立合理的0-1规划数学模型，获得最优解，得到决策结果。1.1APU性能评估模型建立http://www.docin.com/sundae_mengAPU是恒转速发动机，不同于变转速的大发，决

4、定其性能的参数有三个，分别是排气温度EGT、引气输出压力PT以及启动时间STA。用三个参数对APU的整体性能评估比较困难，而对于整体的趋势预测也不方便。于是需要搭建合理的评估模型对APU整体进行评估。为了方便评估，性能评估函数值设为0到1的范围，数值越大表示APU性能越差，反之性能越好。性能函数由EGT裕度、PT裕度、STA裕度的函数组成，同时从可靠性角度出发还跟自修理时间有关。[]于是构建性能评估模型为基于可靠性的性能评估指标PDI_R和基于性能的评估指标PDI_C。其构建函数如式（1）、式(2)：(1)(2)TSR:当前运行小时数；TSRR:在翼可靠性小时数；EGTMmax:APU的排

5、气温度最大裕度；EGTMCRT：APU的排气温度当前裕度；PTMmax：APU的引气最大裕度；PTMCRT：APU的引气当前裕度；STAMmax：APU的启动时间最大裕度；STAMCRT：APU的启动时间当前裕度。[1]PDI_R引入了在翼可靠性小时（TSR/O），其趋势较为缓和，适用于长周期（9个月以上）的性能预测；而PDI_C只包含于APU性能相关的的参数，对APU性能变化响应较灵敏，适用于APU进入衰退期时的性能预测。为了科学的建立评估决策模型，确定关PDI模型的加权系数我们引入AHP层次分析法来获得系数量。层次分析法（AHP）是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。它将

6、定性和定量指标统一到一个模型中，既能进行定量分析，又能进行定性的功能评价。[]层次分析法的应用有四个步骤，分别是：1）建立层次分析模型。根据研究问题和性质和要达到的目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照各因素之间的相互关联影响和隶属关系将所有因素按若干层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型。[]2）判断矩阵及标注其标度。判断矩阵表示相对上一层次某一因素而言，本层次各因素之间的两两相对重要性程度。表1标度标度含义1表示两个因素相比，具有相同重要性3表示两个因素相比，前者比后者稍重要http://www.docin.com/sundae_meng5表示两个因素相比，前者比后者明显重要7表

7、示两个因素相比，前者比后者强烈重要9表示两个因素相比，前者比后者极端重要2，4，6，8表示上述相邻判断的中间值例如，某个层次需对比的有n个元素，就得到两两比较判断矩阵A，如式(3)：A=(3)判断矩阵B满足如下约束条件：〉0；=1/；=1。3）判断单层矩阵一致性。如果决策者给出的判断矩阵A是一致的，则意味着决策者对各个因素所做的两两比较式可以传递的，即决策者在两两成对比较时，他的思维是一致的。于是我们可以通过一个数量指标