中國工程院院刊《工程管理前沿》（英文刊）2024年9月第11卷第3期
人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)用層面落地開花，在各個領(lǐng)域重塑人與世界互動的方式。中國工程院院刊《工程管理前沿》（英文刊）2024年9月第11卷第3期刊發(fā)“基于重要度量的維護策略優(yōu)化：人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)、應(yīng)用和未來方向”，該研究不僅將重要度理論與前沿技術(shù)如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等緊密結(jié)合，還系統(tǒng)性地總結(jié)了這一領(lǐng)域的現(xiàn)狀，特別聚焦于智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施維護優(yōu)化問題，基于重要度理論提出了新的視角和解決方案，為城市關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全韌性提升提供技術(shù)支撐，并前瞻性地指出了未來的發(fā)展方向。
重要度理論就是衡量系統(tǒng)中各個部分對整體性能的影響程度。它類似于木桶效應(yīng)，強調(diào)找出并關(guān)注那些對系統(tǒng)性能至關(guān)重要的“短板”。
一旦識別出系統(tǒng)中的“短板”，即可有針對性地實施優(yōu)化措施。在維護策略層面，這意味著將有限的資源精準(zhǔn)投入到對系統(tǒng)性能影響最大的組件上。這種方法的優(yōu)勢顯而易見：就像木桶原理所示，只需加高最短的木板，就能顯著提高木桶的容量，而無需對所有木板進行加高。這正是基于重要度的維護策略優(yōu)化所帶來的核心優(yōu)勢。
鄭州大學(xué)管理學(xué)院兌紅炎教授團隊與國網(wǎng)河南超高壓公司變電檢修中心合作，針對電網(wǎng)系統(tǒng)的故障問題，深入分析了故障成因，構(gòu)建了動態(tài)故障樹，并據(jù)此制定了基于重要度的維護策略。“在某電網(wǎng)高壓輸電線路的運維、檢修工作中，該方法取得了顯著成效，故障率同比下降了39%，故障維修時間縮短了32%，為電力的穩(wěn)定供應(yīng)提供了有力保障。”兌紅炎教授介紹，“針對城市高壓電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施在遭受干擾事件后快速恢復(fù)供電能力的問題，提出了基于節(jié)點重要度的最優(yōu)韌性模型。在應(yīng)用期間，累計減少停電時間42.69小時，多供電量773萬千瓦時。”
基于重要度的維護策略、韌性提升路徑研究的未來發(fā)展趨勢是智能化、精準(zhǔn)化與一體化。未來的體系優(yōu)化將越來越依賴基于大模型的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)與強化學(xué)習(xí)技術(shù)等智能化技術(shù)，通過從海量的歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中自主學(xué)習(xí)，精準(zhǔn)預(yù)測健康狀況，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置，進一步提高運營效率和經(jīng)濟效益；通過大模型的多維度學(xué)習(xí)能力，可以對體系群體進行整體優(yōu)化，基于系統(tǒng)間的協(xié)同效應(yīng)與資源的最優(yōu)分配，設(shè)計出更加高效的維護計劃，并可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的共享與驗證，保障數(shù)據(jù)的安全性與一致性，最大限度提升體系韌性。（張沛）
編輯：金杜
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