运筹学在航天领域的应用
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运筹学在航空物流与机场管理中应用运筹学在航空物流与机场管理中应用运筹学是一门研究如何优化决策和资源分配的学科,它通过数学模型和算法来解决各种复杂问题。
在航空物流与机场管理领域,运筹学的应用可以帮助提高效率、降低成本,并优化资源利用。
本文将探讨运筹学在航空物流与机场管理中的应用。
一、物流运输优化航空物流是现代物流运输的重要组成部分,它具有速度快、运输能力大、覆盖范围广等优势。
然而,航空物流运输中的一系列问题也需要得到解决,比如如何合理安排航班、如何提高货物的装卸效率等。
在航空物流中,运筹学可以通过优化算法帮助航空公司制定最佳航班计划,以最小化航班延误、最大化货物运输量。
同时,运筹学还可以优化航线规划,使得航空公司的飞机资源得到最大程度的利用,同时减少飞机的非利用时间。
此外,运筹学还可以优化货物的装卸过程。
通过建立合理的装卸计划,合理分配人力资源和设备资源,航空物流企业可以提高货物的装卸效率,减少货物滞留时间,从而提升整体物流运输效率。
二、机场布局规划机场作为航空物流的重要节点,其布局规划对整个物流运输系统起到重要的影响。
运筹学可以帮助优化机场的布局规划,使得其运作更加高效。
首先,运筹学可以通过建立数学模型,优化机场的跑道规划和停机位规划。
通过合理的跑道和停机位布局,可以减少航班之间的冲突,提高航班的起降效率,减少航班延误。
其次,运筹学还可以优化机场的货运处理能力。
通过合理设计货运区域、优化货物的流动路径,可以提高货物的仓储和分拣效率,减少货物滞留时间,提高机场的货运处理能力。
最后,运筹学还可以优化机场的客流导向策略。
通过合理安排候机厅、登机口和安检通道等区域,可以提高旅客的通行效率,减少排队时间,提升旅客的满意度。
三、航空资源调度在航空物流与机场管理中,资源调度是一个关键的问题。
如何合理调度航空公司的飞机、机组和地面设备资源,可以提高航空公司的运行效率,降低成本。
通过运筹学的方法,可以建立飞机、机组和地面设备的优化调度模型,以最小化资源的闲置和等待时间。
国防七子专业是指中国国防科技工业领域中的七个专业,它们分别是:航空宇航科学与技术、兵器科学与技术、船舶与海洋工程、电子科学与技术、兵器工程、军事装备学、军事运筹学。
这些专业在国防科技工业中具有非常重要的地位,是支撑国家安全和发展的重要力量。
下面分别介绍一下这些专业的特点:
航空宇航科学与技术:该专业主要涉及航空航天器的设计、制造、试验和运行等方面的研究,是国防科技工业中的重要领域之一。
兵器科学与技术:该专业主要涉及武器装备的研究、设计、制造和试验等方面的研究,是国防科技工业中的核心专业之一。
船舶与海洋工程:该专业主要涉及船舶和海洋工程的设计、制造、试验和运行等方面的研究,是国防科技工业中的重要领域之一。
电子科学与技术:该专业主要涉及电子设备、电子系统和电子材料等方面的研究,是国防科技工业中的核心专业之一。
兵器工程:该专业主要涉及武器装备的制造、试验和维护等方面的研究,是国防科技工业中的重要领域之一。
军事装备学:该专业主要涉及军事装备的研究、设计、制造和试验等方面的研究,是国防科技工业中的核心专业之一。
军事运筹学:该专业主要涉及军事运筹的研究,是国防科技工业中的重要领域之一。
这些专业的毕业生在国防科技工业中具有广泛的就业前景,可以从事武器装备的研究、设计、制造和试验等方面的工作,也可以从事军事运筹的研究和管理工作。
同时,这些专业的毕业生也可以在民用领域中发挥重要作用,如航空航天、船舶制造、电子设备等领域都需
要这些专业的技术支持。
1. 牛顿力学:牛顿力学是航天航空领域的基础理论,它利用数学方法对物体在外力作用下的运动进行分析,以及物体之间的相互作用。
2. 轨道力学:轨道力学是航空航天领域的重要分支学科,它使用数学方法来研究天体运动轨道,以及外力对其运动影响的程度。
3. 动力学:动力学是航空航天领域的重要分支学科,它用数学方法来研究飞行器运动过程中受到的外力及其作用,以及运动物理规律。
4. 热力学:热力学是航空航天领域的重要分支学科,它使用数学方法来研究热的流动特性,以及热的传递机理。
5. 导航学:导航学是航空航天领域的重要分支学科,它使用数学方法来研究飞行器定位以及航迹控制等方面的科学问题。
6. 流体力学:流体力学是航空航天领域的重要分支学科,它使用数学方法来研究流体的运动规律。
运筹学和交通工程运筹学和交通工程是两个紧密相关的学科领域,它们在现代社会的发展和运作中起着至关重要的作用。
运筹学是一门研究决策问题的学科,通过数学模型和优化方法来解决各种复杂的问题。
而交通工程则是研究交通系统的设计、规划和管理的学科,旨在提高交通运输的效率和安全性。
运筹学在交通工程中的应用广泛而深入。
首先,运筹学可以用来解决交通网络规划的问题。
交通网络规划是指在给定的路网和需求条件下,确定最佳的交通路线和交通流分配方案。
通过建立数学模型,运筹学可以帮助交通工程师分析交通网络的瓶颈和拥堵问题,并提出相应的改进措施。
例如,可以通过优化信号配时方案和调整道路容量来改善交通拥堵问题。
运筹学还可以应用于交通运输管理中的货物配送和车辆调度问题。
在现代物流系统中,如何合理安排货物的运输和配送,以及如何有效调度运输车辆,是提高物流效率和降低运输成本的关键问题。
运筹学通过建立物流网络模型和运输调度模型,可以帮助企业或物流公司确定最佳的配送路线和调度策略,从而优化运输过程,提高运输效率。
运筹学在交通安全管理中也发挥着重要作用。
交通事故是造成人员伤亡和财产损失的主要原因之一,如何降低交通事故的发生率和严重程度是交通工程师面临的重要挑战。
通过运筹学方法,可以对交通事故的发生概率和影响因素进行建模和分析,从而制定出减少事故风险的策略。
例如,可以通过优化交通信号控制和改善道路设计,来提高交通安全性。
除了在交通工程中的应用,运筹学还可以在交通运输规划、航空航天和物流等领域发挥重要作用。
运筹学的方法和技术可以帮助提高交通运输系统的效率和可靠性,减少资源消耗和环境污染。
运筹学的应用还在不断拓展和发展,随着数据科学和人工智能的快速发展,运筹学在交通工程中的应用前景将更加广阔。
运筹学和交通工程是紧密相关的学科领域,它们相互促进、相互融合,共同为现代社会的发展和运作做出贡献。
通过运筹学的方法和技术,可以解决交通工程中的各种复杂问题,提高交通系统的效率和安全性。
运筹学在航空物流与机场管理中应用运筹学是一门研究决策问题的学科,它通过数学模型和优化方法,帮助人们做出最优的决策。
在航空物流与机场管理领域,运筹学的应用具有重要的意义。
本文将从航空物流与机场管理两个方面,讨论运筹学在其中的具体应用。
一、航空物流中的运筹学应用航空物流是指通过航空运输方式进行货物运输的物流活动。
由于航空运输具有快速、高效的特点,越来越多的企业选择使用航空物流。
在航空物流中,运筹学的应用主要体现在以下几个方面:1. 航班调度航空公司需要合理安排航班的起降时间和航线,以最大程度地提高航班的效益。
在航班调度方面,运筹学可以通过建立数学模型,考虑各种因素如机场容量、机场跑道配置、航班时刻表等,从而优化航班的调度安排。
通过优化航班调度,可以最大限度地提高航班的利用率,减少资源浪费。
2. 航空货运网络设计在航空货运网络设计中,运筹学可以帮助确定最佳的货运航线、货机配备、货运集散中心等。
通过考虑运输成本、运输时间、货物需求等因素,运筹学可以帮助企业设计出更加高效的航空货运网络。
这样可以提高货物的运输速度,降低运输成本,提高企业的竞争力。
3. 舱单优化舱单优化是指将航班上的货物进行最佳安排,以提高航班的运输效益。
运筹学可以通过建立数学模型,考虑货物重量、尺寸、运输需求等因素,以及航空公司的运力限制,从而实现舱单的优化。
通过舱单优化,可以提高货物的装载率,减少航班的空运成本。
二、机场管理中的运筹学应用机场管理是指对机场资源的有效配置和管理。
在机场管理中,运筹学的应用主要包括以下几个方面:1. 空中交通流量管理机场中同一时间可能有多个航班需要起飞和降落,如何合理地安排各个航班的起降顺序和间隔时间,是一个重要的问题。
运筹学可以通过建立数学模型,考虑航班间的安全间隔、空域容量等因素,以及天气、飞机性能等变量,从而实现空中交通流量的有效管理。
通过优化航班的起降顺序和间隔时间,可以提高机场的容量利用率,减少延误情况。
运筹学算法在航空航天领域中的优化研究引言:航空航天领域对于运筹学算法的优化研究有着重要的需求。
航空航天领域的运作涉及到多个维度的调度问题,包括飞行计划、航班延误、机队调度、航线设计等。
通过应用运筹学算法,航空航天领域可以实现更高效、更安全和更经济的运营方式。
本文将介绍运筹学算法在航空航天领域中的优化研究,并重点讨论飞行计划优化、航班延误管理和航线设计优化方面的应用。
飞行计划优化:飞行计划优化是航空运输系统中的一个核心问题。
航空公司需要通过优化飞行计划,使得航班之间的连接更加紧密,最大程度地避免飞机之间的等待时间和转场时间增加。
运筹学算法可以帮助航空公司确定最佳的飞行计划,减少飞行时间和成本。
其中一个常用的运筹学算法是蚁群算法。
蚁群算法模拟了蚂蚁寻找食物的行为,通过不断释放信息素来引导其他蚂蚁找到最优路径。
在飞行计划优化中,蚁群算法可以应用于确定最佳航线,避免拥堵和延误。
航班延误管理:航班延误是航空运输系统中常见的问题之一。
航班延误会导致不必要的时间和经济浪费,同时也给旅客带来不便。
运筹学算法可以在航班延误管理中发挥重要作用,通过最小化延误时间和最大化航班利用率来提高航班的准点率。
动态规划是一个常用的运筹学算法,可以应用于航班延误管理。
动态规划将航班延误问题划分为多个子问题,并逐步求解最优解。
通过动态规划算法,可以得到每个航班的最佳延误时间,进而优化整个航空运输系统的准点性。
航线设计优化:航线设计是航空运输系统中的另一个重要问题。
合理的航线设计可以提高航班的运营效率,减少燃料消耗和对环境的影响。
运筹学算法可以在航线设计中发挥重要作用,帮助航空公司确定最佳航线,达到最优运营效果。
遗传算法是一种常用的运筹学算法,在航线设计优化中有广泛应用。
遗传算法通过模拟进化过程,从一组初始解中寻找最佳解。
在航线设计中,遗传算法可以通过不断修改和改进航线,使得总飞行距离最短,从而减少燃料消耗和减少环境影响。
结论:航空航天领域对于运筹学算法的优化研究有着重要的需求。
运筹学在航空运输中的策略与优化运筹学是一门研究如何有效地利用有限资源来达到最优化目标的学科,它在航空运输领域发挥着重要作用。
航空运输作为现代社会中不可或缺的重要组成部分,其运营效率和服务质量直接关系到人们的出行体验和经济发展。
在这个领域,如何通过运筹学的方法来制定策略和优化方案,提高航空运输的效率和服务质量,成为了航空公司和相关研究机构关注的焦点。
本文将探讨运筹学在航空运输中的策略与优化,分析其在航空运输中的应用现状和未来发展趋势。
一、航班调度优化航班调度是航空公司日常运营中的重要环节,直接影响到航班的准点率和航班之间的衔接效率。
通过运筹学的方法,航空公司可以制定合理的航班调度方案,实现航班资源的最优配置。
例如,利用运筹学中的线性规划模型,可以在考虑航班时刻、飞行距离、机组人员等多个因素的基础上,制定出最优的航班计划,提高航班的利用率和准点率,降低航空公司的运营成本。
二、航空货运网络优化航空货运网络的设计和优化对于提高货运效率和降低成本至关重要。
通过运筹学的方法,航空公司可以优化货运网络的布局、航线选择和中转站设置,实现货物运输的快速、高效和安全。
运筹学中的网络优化算法可以帮助航空公司在考虑货物量、运输距离、中转时间等因素的情况下,找到最优的货运路线和中转方案,提高货运网络的运作效率,降低货运成本,提升市场竞争力。
三、航空客运需求预测准确的客运需求预测是航空公司制定航班计划和票价策略的基础。
通过运筹学中的数据分析和预测模型,航空公司可以更准确地预测不同航线、不同时间段的客运需求,合理安排航班计划和票价策略,提高客座率和收益。
运筹学在航空客运需求预测中的应用,可以帮助航空公司更好地满足旅客的出行需求,提升服务质量和市场竞争力。
四、航空航班联程优化航空联程是指旅客在同一家航空公司的不同航班之间进行转机的行为。
通过运筹学的方法,航空公司可以优化航班联程的设计和安排,提高联程旅客的转机效率和航班衔接质量。
运筹学在航空航天领域中的应用研究运筹学是一门应用数学学科,其目标是通过建立数学模型,寻找最优解决方案以达到最佳效益。
在航空航天领域,运筹学起到了重要的作用。
本文将介绍运筹学在航空航天领域中的应用研究,并探讨其对该行业的重要性。
一、航班调度与航线规划航空运输是航空业的核心之一,航班的调度与航线规划对于航空公司的运营效率和利润具有重要影响。
通过运筹学方法,可以精确预测旅客数量、天气状况等因素,并优化航班的调度和航线规划。
通过数学模型,可以最大化航班的利润,减少飞行时间和成本,并提高航空公司的运行效率。
二、飞机维修计划在航空航天领域中,飞机的维修计划至关重要。
通过运筹学方法,可以建立飞机维修的优化模型,准确预测飞机的维修需求,降低维修成本,延长飞机的使用寿命。
同时,运筹学还可以优化飞机维修计划,减少飞机机坪滞留时间,提高航班的准点率和航空公司的服务质量。
三、货物配送与航空物流航空物流是现代物流体系中不可或缺的一部分。
运筹学可以应用于航空物流中的货物配送问题,提高货物运输的效率和准确性。
通过优化货物的配送路径和分配策略,航空公司可以降低运输成本,提高运输速度,同时满足客户对货物送达时间和准确性要求,增强航空物流的竞争力。
四、航天任务规划与资源调度在航天领域中,航天任务的规划与资源调度是一项非常复杂的任务。
运筹学可以应用于航天任务的优化调度,准确预测航天器的轨道和运行轨迹,最大程度地利用有限的资源和能量。
通过数学模型和算法,运筹学可以帮助航天科学家设计最佳的航天任务计划,将航天任务的成功率和效率提高到最高。
综上所述,运筹学在航空航天领域中的应用研究对于提高航空公司的运营效率和利润、优化航空物流和货物配送、提高航班的准点率和航天任务的成功率具有重要意义。
运筹学的应用可以帮助航空航天行业提高服务质量、减少成本、优化资源配置,推动整个行业的发展和进步。
在未来,随着技术的不断进步和运筹学的发展,运筹学在航空航天领域的应用将会进一步深化,为航空航天行业带来更大的改变和发展。
运筹学模型在航空公司航班时刻表调整中的应用航空公司的航班时刻表调整是一项复杂的任务,需要考虑到乘客的需求、航班资源的利用率以及运营成本等多个方面。
而运筹学模型则为航空公司提供了一种有效的工具,用于优化和调整航班时刻表。
本文将详细介绍运筹学模型在航空公司航班时刻表调整中的应用。
运筹学模型,即数学规划模型,可以通过优化算法对复杂的问题进行分析和求解。
在航空公司航班时刻表调整中,运筹学模型可以帮助航空公司确定最佳的航班起降时间、航线安排以及座位分配等。
通过建立数学模型并运用运筹学方法,航空公司可以在满足乘客需求的同时,最大化航班资源利用率并降低运营成本。
首先,在航班起降时间的选择上,运筹学模型可以考虑到乘客的需求以及不同机场的运行情况。
通过收集和分析乘客的出行数据和需求模式,航空公司可以根据预测结果来调整航班时刻表,以最大化航班的载客量和客座率。
另外,考虑到不同机场的运营能力和天气情况,运筹学模型可以帮助航空公司确定最佳的航班起降时间,以降低延误率和提高准点率。
其次,在航线安排上,运筹学模型可以考虑到航班之间的连接性和转机时间。
航空公司可以通过运筹学模型来分析不同航线之间的连接程度以及转机时间的分布情况,从而优化航线安排。
例如,当乘客需要转机时,运筹学模型可以帮助航空公司选择最佳的转机航班以提供更好的服务体验。
此外,通过考虑不同机型的性能和效率,运筹学模型还可以帮助航空公司优化飞行路线,以减少燃料消耗和飞行时间。
最后,在座位分配上,运筹学模型可以帮助航空公司平衡航班的收益和乘客的满意度。
通过收集乘客的偏好和需求,航空公司可以建立一个座位分配模型,以最大化航班的收益并满足乘客的个性化需求。
例如,运筹学模型可以根据不同票价、舱位等级和乘客类型来分配座位,以最大化航班的利润。
同时,通过考虑乘客的舒适度和满意度,运筹学模型可以帮助航空公司优化座位分配,提供更好的乘坐体验。
总的来说,运筹学模型在航空公司航班时刻表调整中的应用可以帮助航空公司实现更高效的航班运营和更好的乘客服务。
数理基础科学在航空航天领域的关键技术与创新航空航天领域是现代科技领域中的重要组成部分,它离不开数理基础科学的支持与创新。
数学、物理和化学等学科在航空航天领域的应用,为航空航天技术的发展与创新提供了重要的理论基础和解决方案。
本文将重点讨论数理基础科学在航空航天领域中的关键技术与创新。
一、数学在航空航天领域的应用1.1 高等数学在航空航天中的应用高等数学作为数学学科的重要组成部分,在航空航天领域中扮演着重要的角色。
在飞行轨迹的规划与控制中,需要通过数学模型对飞行器的运动进行描述和分析。
这其中涉及到微积分、线性代数和概率论等数学工具的应用。
通过这些数学方法,可以更加准确地预测飞行器的运动轨迹,为飞行器的安全性和经济性提供依据。
1.2 运筹学在航空航天中的应用运筹学是一门研究优化问题的数学学科,它在航空航天领域中有着广泛的应用。
在航空运输中,需要通过优化算法和模型来进行航班调度、飞机降落等运输过程的优化。
运筹学的应用可以有效提高航空运输的效率和安全性,同时减少资源的浪费。
二、物理在航空航天领域的应用2.1 力学在航空航天中的应用力学是研究物体运动和力的学科,它在航空航天领域中起到了重要的作用。
在航天器的发射和运行过程中,需要通过力学原理来分析与计算发射过程中受到的力的大小和方向。
通过力学分析,可以优化航天器的设计和发射方案,提高运载能力和工作效率。
2.2 热力学在航空航天中的应用热力学是研究能量转换和传递的学科,它在航空航天中具有重要的应用价值。
在航空发动机的设计与燃烧过程中,需要通过热力学原理来分析和计算燃料的燃烧效率和热能的转化效率。
热力学的应用可以帮助提高推力系统的性能,同时减少燃油的消耗,为航空发动机的节能与环保提供技术支持。
三、化学在航空航天领域的应用3.1 材料化学在航空航天中的应用材料化学是研究材料的性质和变化的学科,它在航空航天领域中发挥着重要的作用。
航空航天器的材料需要具备高强度、轻质、耐高温、耐腐蚀等特性,以满足特殊环境下的使用需求。
运筹学在航天领域的应用
摘要:随着科学技术和生产的发展,运筹学已渗入很多领域里,发挥了越来越重要的作用。
在航天领域,主要应用在航天装备的发展和航天试验任务中。
中国和巴西两国合作的测控卫星工程项目就是在航天领域运用运筹学的一个成功事例。
关键词:运筹学,航天装备,航天试验,测控卫星工程
一、运筹学的简述
运筹学是20世纪40年代初发展起来的一门新兴学科,是一门应用数学和形式科学的跨领域研究,利用统计学、数学模型和算法等方法,去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。
运筹学主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关策划、管理方面的问题。
运筹学经常用于解决现实生活中的复杂问题,特别是改善或优化现有系统的效率。
运筹学的具体内容包括:规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、库存论、图论、决策论、对策论、排队论、博弈论、可靠性理论等。
运筹学的特点是:1.运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题,故其应用不受行业、部门之限制;2.运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究,又涉及到组织的实际管理问题,它具有很强的实践性,最终应能向决策者提供建设性意见,并应收到实效;3.它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。
对所研究的问题求出最优解,寻求最佳的行动方案,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。
近年来,我国的航天事业迅猛发展,面临的问题也越来越复杂,运筹学的加入使很多问题得以最优化的解决。
二、运筹学在航天领域的应用
2. 1在航天装备发展上的应用
运筹学在航天装备发展中的应用主要包括在立项与研制前分析航天装备的使用需求,评估航天装备的预期运行效果以及航天装备体系效能。
目前,对航天装备的使用需求分析主要采用的是定性分析方法、少有定量分析方法。
在评估航天装备的预期运行效果方面目前采用的方法主要包括解析计算方法(如兰彻斯特方程等)、基于指标体系的综合评估方法(如多属性效用分析、模糊综合评判、价值中心法等)和基于仿真的方法。
其中,解析计算方法需要确定航天装备的各项技术指标对运行效果的影响关系,建立数学模型,而航天装备涉及的分系统多、相互之间关系复杂,所建数学模型应能充分反映这些因素。
目前解析方法还难以对航天装备运行效能进行评估;基于指标体系的综合评估方法主要是建立航天装备运行效能指标体系,并在获取底层指标值的基础上经过综合得到综合的运行效能,该方法的主观性较强,评估结果不易解释,对指标间的影响关系及动态性考虑不足,因此难以适合航天装备运行效能评估;基于仿真的方法是指用建模仿真技术建立系统的仿真模型并进行仿真实验,由实验得到系统数据,经过统计处理后得到效能指标评估值。
基于仿真的方法是评估航天装备运行效能的有效方法,目前已运用于航天装备运行效能评估。
2.2在航天试验任务中的应用
运筹学在航天试验中的应用主要包括航天装备试验计划制定、航天装备试验测控资源调度和航天装备试验评估等。
目前航天装备试验计划制定主要采用网络计划图方法,通过网络计划图可以清晰表示各项工作之间的先后顺序及每项工作所需的时间或费用。
航天装备试验测控资源调度目前采用的方法主要是建立问题的规划模型,采用遗传算法、启发式搜索算法等进行模型求解。
在航天装备试验过程中,有限的测控资源不仅要保障试验任务的顺利进行,还需要监测其它在轨航天装备的状态,而且在试验过程中存在许多不确定性因素。
如何在规划调度模型中综合考虑这些复杂动态因素是航天装备试验测控资源调度有待解决的问题。
航天装备试验评估目前采用的方法主要是在关键节点比较试验得到的功能性能指标与相应的设计指标。
三、典型事例—中巴测控卫星工程项目
中国和巴西两国合作测控卫星工程项目是一个国际合作项目,工程项目取得了圆满成功,为我国今后在航天测控领域进行国际合作积累了丰富的经验。
3. 1 人员配备
中巴合作测控卫星工程项目人员配备有一个要求:即在满足工程项目需求的条件下使人员数量最少,以最大限度地减少对测控系统其它工作的影响,因为参加工程项目的人员都还承担着其它测控工作。
目需要5 类人员: 管理人员、卫星系统总体分析人员、计算机软硬件人员、翻译
人员和外事人员;C n (n= 1 ~7) 代表人员具备的第n个能力;Pcmn为第m种人具备第n种能力的值;Ej(j=1~5) 表示抽调该类人员参加中巴合作测控卫星工程项目后对测控系统其它工作的影响程度, I为总影响程度;Rk(K=1~7) 为该工程项目对各种能力的需求。
Pcmn、Ej、Rk应用系统工程分析方法进行量化处理得到到具体数值。
中巴合作测控卫星工程项目要求人员具备的能力为:
设Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分别为完成工程项目所需的5 类人员的数量,则人员配备的线性规划模型为:
minI=E1×Y1+E2×Y2+E3×Y3+E4×Y4+E5×Y5
s.t.为:
Pc11×Y1+Pc12×Y2+Pc13×Y3+Pc14×Y4+Pc15×Y5≥R1
Pc21×Y1+Pc22×Y2+Pc23×Y3+Pc24×Y4+Pc25×Y5≥R2
Pc31×Y1+Pc32×Y2+Pc33×Y3+Pc34×Y4+Pc35×Y5≥R3
Pc41×Y1+Pc42×Y2+Pc43×Y3+Pc44×Y4+Pc45×Y5≥R4
Pc51×Y1+Pc52×Y2+Pc53×Y3+Pc54×Y4+Pc55×Y5≥R5
Pc61×Y1+Pc62×Y2+Pc63×Y3+Pc64×Y4+Pc65×Y5≥R6
Pc71×Y1+Pc72×Y2+Pc73×Y3+Pc74×Y4+Pc75×Y5≥R7
3. 2任务分配
任务分配问题属于运筹学中的“如何安排人员以使各项工作尽快完成”问题。
先建立任务分配模型的效率矩阵,然后应用匈牙利法对效率矩阵进行处理(具体处理方法略去),以达到优化分配技术人员,使工程尽快完成。
在中巴合作测控卫星工程项目中,技术工作有6 项,承担技术工作的人员有6个,技术人员都具有与该工程项目有关的多方面经验和能力,根据任务分工,每个技术人员在项目中只能主要承担一项工作。
下表为完成该工程项目技术工作的效率矩阵。
矩阵中Pm代表第m(m=1~6)个人员,Tn代表第n项任务,Wdmn表示第m个
技术人员完成第n(n=1~6)项任务所需的工作日。
Tn的定义如下:
T1:卫星测控任务分析T2: 卫星飞行计划设计
T3:卫星动力学建模T4: 卫星测控软件设计
T5:文档翻译T6:技术审核
3. 3工程进度控制
工程进度控制问题属于运筹学网络分析中的路径确定问题。
中巴合作测控卫星工程项目分为多个事件,各事件在实施时有相关性,有些事件要并行实施,有些事件必须在其它事件完成后才能实施,完成工程项目的关联图中的最长路径,即为完成工程所需的时间。
应用运筹学知识解决工程进度控制问题就是计算工程项目事件实施关联图中的最长路径,在工程实施过程中,重点控制最长路径上的事件以尽可能缩短工程完成时间。
计算最长路径使用运筹学中的破圈法等, 关联图的调整优化使用计划评审法或统筹法。
下图为中巴合作测控卫星工程项目的关联图。
图中箭头旁边的TX(X=a~z)表示实施事件所需的时间。
Ek(k=1~13)表示工程中的各个具体事件,各事件的定义如下:
四、结束语
本文主要论述了运筹学在航天装备和航天试验中的应用,并举出中巴测控卫星工程项目的事例。
运筹学是一门智慧的学科,着重于解决实际问题,提高系统的运作效率。
运筹学在航天领域的应用,极大地推动了我国航天事业的发展。
参考文献
[1]常显奇.推动军事运筹学在军事航天领域的创新发展. 军事运筹与系统工程. 2012,24(3):5- 6
[2]杨天社.国际航天合作工程项目管理模式和运筹学应用研究.第四届中国青年运筹与管理学者大会论文集.2001. 西安交通大学。