石油设施监控下基于不同关键性的优化人机协同调度规划

保障石油基础设施安全需要在自主系统效率与人类判断之间取得平衡，而传统设施选址模型假设资源同质化，无法解决这一问题。本文提出了人机协同调度设施选址问题（HRCD-FLP），该模型是容量约束设施选址问题的扩展，考虑了分层基础设施关键性、人机监督比例约束以及最低利用率要求。我们评估了三种技术成熟度场景下的指挥中心选择。结果表明，从保守模式（1:3人机监督）向未来自主操作（1:10）转变，可在保持关键基础设施全覆盖的同时显著降低成本。对于小规模问题，精确方法在成本和计算时间上占优；对于大规模问题，所提出的启发式算法能在3分钟内生成可行解，优化间隙约为14%。从系统角度看，我们的研究表明，优化的人机协同规划是实现成本效益与任务可靠性部署的关键。