دانشگاه ایوان‌کی مهندسی سیستم و بهره‌وری 2538-2195 مقالات آماده انتشار 2026 08 03 Availability Optimization with Mixed Redundancy in the Electrical Power Distribution System of a Vessel Considering Load Sharing بهینه‌سازی قابلیت دسترسی با افزونگی مختلط در سیستم توزیع انرژی الکتریکی در یک شناور با در نظر گرفتن اشتراک‌گذاری بار 738414 10.22034/sep.2026.2091972.1515 FA مریم گنجی گروه مهندسی صنایع، دانشکده مدیریت و مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران 0009-0002-9377-3602 مهدی کرباسیان گروه مهندسی صنایع، مجتمع دانشگاهی مدیریت و مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران 0000-0001-9132-5078 Journal Article 2026 06 20 Reliability and availability are among the most important characteristics of components and systems, and continuous efforts have been directed toward their improvement and enhancement. This is because reliability and availability are inversely related to the failure rate: the higher the reliability and availability, the lower the failure rate. The electrical energy distribution system constitutes one of the principal systems of a vessel, responsible for supplying electrical energy to the entire vessel and to energy-consuming loads such as propulsion systems, command-and-control systems, surveillance systems, and auxiliary systems. Distribution switchboards are among the main components of the electrical energy distribution system. Accordingly, in the present study a bi-objective model has been developed for the simultaneous optimization of availability and cost in a vessel electrical energy distribution system that employs mixed redundancy. To this end, the system behavior is first simulated by means of a Markov chain and a phase-type distribution, and the problem is examined under a load-sharing regime. Consequently, the failure of one component affects the failure rates of the remaining components within the subsystem and thereby elevates those rates. A single repairman is considered for the restoration of failed components, and a maintenance-and-vacation policy is adopted for the repairman in order to repair the failed units. The problem is solved by the meta-heuristic algorithms NSGA-II and MOAHA under a mixed-redundancy strategy. The results of the study identify the optimal combination of type and number of electrical distribution switchboards in each subsystem of the vessel electrical energy distribution system while taking load-sharing effects into account, thereby yielding an increase in system availability and a reduction in costs. قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی از مهم‌ترین ویژگی‌های قطعات و سیستم‌هاست و همواره تلاش‌ها در راستای بهبود و ارتقای آن‌ها بوده است؛ زیرا قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی با نرخ خرابی رابطه‌ی معکوس دارند و هرچه قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی بیشتر باشد، نرخ خرابی کمتر می‌شود. سیستم توزیع انرژی الکتریکی یکی از اصلی‌ترین سیستم‌های شناور است که وظیفه‌ی تأمین انرژی الکتریکی کل شناور و مصرف‌کنندگان انرژی نظیر سیستم‌های رانش، فرماندهی و مراقبت و سیستم‌های فرعی را بر عهده دارد. تابلوهای توزیع یکی از اجزای اصلی سیستم توزیع انرژی الکتریکی هستند. لذا در پژوهش حاضر، یک مدل دوهدفه برای بهینه‌سازی قابلیت دسترسی و هزینه‌ها در سیستم توزیع انرژی الکتریکی شناور با افزونگی مختلط طراحی شده است. به این منظور، ابتدا شبیه‌سازی رفتار سیستم با استفاده از زنجیره‌ی مارکوف و توزیع فاز-نوع صورت گرفته و مسئله با حالت اشتراک‌گذاری بار بررسی گردیده است. بدین ترتیب، خرابی یک قطعه بر نرخ خرابی سایر قطعات زیرسیستم تأثیر گذاشته و باعث افزایش نرخ خرابی می‌شود. یک تعمیرکار نیز برای تعمیر قطعات خراب در نظر گرفته شده و نوعی سیاست نگهداشت و مرخصی برای وی به‌منظور تعمیر قطعات خراب لحاظ گردیده است. برای حل مسئله از الگوریتم‌های فراابتکاری NSGA-II و MOAHA با استراتژی افزونگی مختلط استفاده شده است. نتایج حاصل از پژوهش، بهترین ترکیب نوع و تعداد تابلوهای توزیع انرژی الکتریکی در هر زیرسیستم از سیستم توزیع انرژی الکتریکی شناور را با در نظر گرفتن تأثیر اشتراک‌گذاری بار مشخص کرده است؛ به‌گونه‌ای که نتایج حاصل منجر به افزایش قابلیت دسترسی و کاهش هزینه‌ها در سیستم توزیع انرژی الکتریکی شناور گردیده است. https://systems.eyc.ac.ir/article_738414_a477ce99439c0875b445811bfd4cb858.pdf