專利名稱：地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于設(shè)備管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
地鐵是現(xiàn)代城市重要的公共交通設(shè)施，地鐵備件則是地鐵運(yùn)營(yíng)過程中用于及時(shí)更換地鐵系統(tǒng)中設(shè)備或配件的備用品，是地鐵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到地鐵的正常運(yùn)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，在地鐵運(yùn)營(yíng)中有著舉足輕重的作用。雖然我國(guó)地鐵已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了多年，但是由于制度、人員、技術(shù)上的差距，與世界一流地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)相比，我國(guó)的地鐵備件管理水平還存在著很大的不足，存在設(shè)備虧損過大、物料消耗過高、人工成本比例大的問題。在地鐵備件管理系統(tǒng)中，需要對(duì)地鐵備件需求進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，以制定科學(xué)的地鐵備件訂貨、庫存策略，在滿足地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)的前提下，實(shí)現(xiàn)地鐵備件管理成本最小化和經(jīng)濟(jì)效益最大化，這是難點(diǎn)，也是關(guān)鍵點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
地鐵系統(tǒng)中的設(shè)備眾多，在其整個(gè)壽命期內(nèi)要更換的零備件管理也相應(yīng)復(fù)雜；每種設(shè)備的使用壽命均不相同，需要提供設(shè)備的備件，以及時(shí)更新。備件管理需要對(duì)設(shè)備備件的需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)，以制定采購策略，滿足地鐵運(yùn)營(yíng)的高可靠性需求。本發(fā)明的主要目的是提出一種地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法。該方法對(duì)各類設(shè)備備件進(jìn)行獨(dú)立預(yù)測(cè)，是一種時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。該方法依據(jù)設(shè)備備件的壽命分布，結(jié)合現(xiàn)有的歷史故障數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)信息，該預(yù)測(cè)方法分為四個(gè)步驟，具體描述如下:
1、記錄各類設(shè)備備件的安 裝數(shù)量和各類設(shè)備備件的設(shè)計(jì)壽命
地鐵的設(shè)備備件種類繁多，需要先將地鐵設(shè)備備件進(jìn)行分類，對(duì)不同類的設(shè)備備件進(jìn)行獨(dú)立預(yù)測(cè)?？紤]到地鐵運(yùn)營(yíng)已運(yùn)營(yíng)多年，存在著一定數(shù)量的數(shù)據(jù)記錄，更為了尋求更高的準(zhǔn)確率，做到更細(xì)化的分析，所以本發(fā)明將型號(hào)完全相同的設(shè)備備件作為一類。記錄下各類設(shè)備備件的已安裝數(shù)量和各類設(shè)備備件的設(shè)計(jì)壽命。2、生成設(shè)備備件的更換時(shí)間表
記錄各類設(shè)備備件每次因故障等原因不能正常工作而進(jìn)行備件更換的時(shí)間，繪制成設(shè)備備件的更換時(shí)間表，確定設(shè)備備件更換的間隔期，估計(jì)設(shè)備備件的更換頻率，探索設(shè)備備件的更換規(guī)律。設(shè)備更換時(shí)間表一定程度上也直觀反映了設(shè)備備件的壽命分布、更換周期。該階段需要較長(zhǎng)期、大量、連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄為基礎(chǔ)，時(shí)間跨度越長(zhǎng)，數(shù)據(jù)越可靠。3、統(tǒng)計(jì)備件更換的頻率
根據(jù)設(shè)備備件的更換時(shí)間表，統(tǒng)計(jì)從設(shè)備安裝開始，在過去多個(gè)連續(xù)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)某類備件更換的總次數(shù)。設(shè)備備件X，在過去第i個(gè)時(shí)間區(qū)間的備件實(shí)際需求量記為D (X，i)。例如我們可以統(tǒng)計(jì)從設(shè)備安裝開始到當(dāng)前為止，每個(gè)月備件更換的次數(shù)，也就是備件需求量。
一般應(yīng)用情況下，由于各類設(shè)備備件的壽命周期相差很大，所以可以為各類設(shè)備備件挑選合適的時(shí)間區(qū)間。對(duì)某類設(shè)備備件來說，分布時(shí)間區(qū)間不宜太大，會(huì)減弱數(shù)據(jù)的隱含信息；也不宜太小，會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)波動(dòng)過大，都會(huì)嚴(yán)重影響預(yù)測(cè)結(jié)果。4、計(jì)算設(shè)備備件需求量
統(tǒng)計(jì)完設(shè)備備件的前N個(gè)時(shí)間區(qū)間的實(shí)際需求量后，預(yù)測(cè)某類設(shè)備備件X，在下一個(gè)時(shí)間區(qū)間N+1的備件需求量F(X，N+1)，其公式如下:
F (X，N+1) =a*D (X，N) + (l_a) *F (X，N)(I)
F(X，N+1)、F(X，N)將向上取整；
其中:
參數(shù)a代表歷史實(shí)際需求值的權(quán)重系數(shù)，取值范圍0-1，a越接近1，表示預(yù)測(cè)值F(X，N+1)越反映最近一次的實(shí)際需求值，a越接近O,表示F (X, N+1)越反映需求量的歷史平均值。a取值的選擇可以根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際需求量的偏差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，假定T為預(yù)先設(shè)定的閾值，如果D (X，N) -F (X，N) >T,則將a增加一定的值dl，如果F (X，N) -D (X，N) >T，則將a減少一定的值d2，a增加或者減少值后不能超過a的取值范圍。D(XjO) = O ；
D(X, N)表示設(shè)備備件X在之前時(shí)間區(qū)間N的備件實(shí)際需求量；
F(X，0) = (X的已安裝數(shù)量*預(yù)測(cè)的時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度)/ X的設(shè)計(jì)壽命；
預(yù)測(cè)的時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度和步驟⑶中選擇的合適時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度相同；
F(X，N)表示設(shè)備備件X在之前時(shí)間區(qū)間N的備件需求量的預(yù)測(cè)值。至此，某類設(shè)備備件在前N個(gè)時(shí)間區(qū)間后需求就預(yù)測(cè)出來了。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
下面采用一個(gè)例子來說明本發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)地鐵設(shè)備備件的需求預(yù)測(cè):
(1)將地鐵設(shè)備備件進(jìn)行分類，型號(hào)完全相同的設(shè)備備件作為一類，記錄下安裝的數(shù)量，不同類的設(shè)備備件進(jìn)行獨(dú)立預(yù)測(cè)，記錄廠商提供設(shè)備備件的設(shè)計(jì)壽命。例如:
牛類別 I設(shè)計(jì)壽命(天)(L) j已安裝的數(shù)量(K) ~
權(quán)利要求
1.一種地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)記錄各類設(shè)備備件的安裝數(shù)量和設(shè)計(jì)壽命； (2)生成設(shè)備備件的更換時(shí)間表； (3)統(tǒng)計(jì)備件更換的頻率 根據(jù)各類設(shè)備備件的設(shè)計(jì)壽命及其備件更換時(shí)間表，選擇合適的時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度，統(tǒng)計(jì)設(shè)備備件在時(shí)間區(qū)間內(nèi)的實(shí)際需求量； (4)計(jì)算設(shè)備備件需求量 對(duì)于某類設(shè)備備件X，將預(yù)測(cè)的下一個(gè)時(shí)間區(qū)間N+1的備件需求量設(shè)為F(X，N+1)，其計(jì)算公式如下:F (X，N+1) =a*D (X，N) + (l_a) *F (X，N)， F(X，N+1)、F(X，N)向上取整； 其中: 參數(shù)a表示歷史實(shí)際需求值的權(quán)重系數(shù)，取值范圍在0-1之間；D(X,0) = O ； D(X, N)表示設(shè)備備件X在 之前時(shí)間區(qū)間N的備件實(shí)際需求量； F(X，0) = (X的已安裝數(shù)量*預(yù)測(cè)的時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度)/ X的設(shè)計(jì)壽命； 預(yù)測(cè)的時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度和步驟⑶中選擇的合適時(shí)間區(qū)間長(zhǎng)度相同； F(X，N)表示設(shè)備備件X在之前時(shí)間區(qū)間N的備件需求量的預(yù)測(cè)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(I)中，將型號(hào)完全相同的設(shè)備備件化分為同一類。
全文摘要
本發(fā)明屬于設(shè)備管理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種地鐵設(shè)備備件需求的預(yù)測(cè)方法。該方法可以對(duì)各類設(shè)備備件進(jìn)行獨(dú)立預(yù)測(cè)，是一種時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。該預(yù)測(cè)方法分為四個(gè)步驟來進(jìn)行，分別為記錄各類設(shè)備備件的安裝數(shù)量和設(shè)計(jì)壽命、生成設(shè)備備件的更換時(shí)間表、統(tǒng)計(jì)備件更換的頻率和計(jì)算設(shè)備備件需求量。本發(fā)明對(duì)地鐵備件需求進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，以制定科學(xué)的地鐵備件訂貨、庫存策略，其在滿足地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)的前提下，能實(shí)現(xiàn)地鐵備件管理成本最小化和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK103235979SQ20131011256
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者黃學(xué)軍, 隋志毅, 王志曉, 朱峰浩 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)合信息技術(shù)有限公司