基于网格优化抢修的班组派单协调优化方法

国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 王 亮 汤继刚

本公司历年电力抢修工作中，有关班组派单协调方面的效率问题中存在的难题及发展瓶颈包括但不限于：其一，传统的电力抢修过程存在派单不及时、协调不充分等问题。当电力设备发生故障时，及时地派单和充分的协调是非常关键的[1]。然而，传统的派单系统可能会因为人为因素或系统性延迟导致派单不及时。例如，一项研究显示，传统派单过程可能导致平均修复时间增长30%。另外，如果协调不充分可能导致派遣的工作人员或资源不足以处理故障，造成修复时间的进一步延长。

其二，传统的抢修方式依赖于技术人员的经验和技能，影响抢修效率。例如，一个经验丰富的工作人员可在2h 内完成抢修工作，而一个缺乏经验的工作人员可能需要3～4h。这种依赖性导致抢修效率在人员变动时变得不稳定，同时也限制了抢修工作的规模化和标准化。

其三，传统的抢修过程监控与管理过程存在人工干预度高、信息传递效率低等问题。人工干预和信息传递效率都是影响抢修效率的重要因素，如果人工干预度高可能导致抢修流程的不连续和不稳定。根据一项研究，人工干预可能使平均修复时间增长10%～20%。同时，如果信息传递效率低可能导致工作人员缺乏必要的信息来进行抢修，从而影响抢修效率和质量。

其四，尚未形成可靠的班组资源优化策略模型，各班组抢修效能无法提升。一个可靠的班组资源优化策略模型可以有效提高抢修效率和质量。然而，传统的班组资源优化策略模型可能无法充分考虑各种因素，如班组的技能、经验和资源状况。例如，一项研究发现，使用优化策略模型的班组抢修效率可能提高20%～30%，而没有使用优化策略模型的班组抢修效率可能低10%～20%。

1 发展面向网格优化抢修的班组派单协调优化方法的意义

经过对本公司日常工作的详细梳理、总结，本文将发展面向网格优化抢修的班组派单协调优化方法的意义总结为以下几个方面。

其一，提高抢修效率。优化的派单协调方法可以更快地将抢修任务分配给适合的班组，从而缩短总体抢修时间。一项研究发现，使用优化的派单协调方法可以将平均抢修时间缩短15%～25%。

其二，提高资源利用率。优化的派单协调方法可以根据班组的技能、经验和资源状况进行任务分配，从而提高资源的使用效率。比如一份报告指出，使用优化的派单协调方法可以将资源利用率提高10%～20%。

其三，提高服务质量。优化的派单协调方法可以更准确地匹配任务和班组，从而提高服务质量。例如一项研究发现，使用优化的派单协调方法可以将服务质量提高15%～30%。具体而言，假设某地的电力供应系统发生了故障、需要进行抢修，传统的派单协调模式下，可能会将任务随机分配给一个班组，极有可能因班组的技能和资源无法满足任务需求，从而延长抢修时间和降低服务质量；而优化的派单协调方法则可以根据班组的技能、经验和资源状况，以及任务的需求和紧急程度，将任务分配给最适合的班组，从而提高抢修效率、资源利用率和服务质量。

2 国内外针对电力抢修工作难题及发展瓶颈的研究现状

针对上述技术问题，本文总结本公司工作经验，并参考国内外诸多从业人员的研究结果，得出的结论如下：其一，国内方面。一些电力公司开始尝试构建电力抢修协调优化方法，如南方电网综合考虑经济性及效率性情况下进行电力抢修路径优化，使用遗传算法选取最终决策方案；江苏电网加强智能配电网抢修指挥平台建设，实现资源合理调配。此外，国内的一些高校和研究机构也在开展相关的研究工作，探索更为有效的优化方法和技术手段[2]。

其二，国外方面。电力抢修的研究和应用相对较为成熟，已经有了一些比较好的解决方案。例如，美国的电力抢修系统已经实现了自动化控制和在线监测，并采用模拟退火算法的优化方法，能够快速响应各种故障和突发事件；欧洲的电力抢修系统则主要关注故障定位和修复的效率和精度，采用了一些先进的传感技术和人工智能技术，取得了一定的成效[3]。

结合国内外相关研究及应用现状进行思考，可得出的结论如下：虽然电网抢修在国内外得到了一定的研究和应用，但在班组抢修能力及承载评估方法、派单规则等方面的研究方面存在明显不足，导致给电力抢修带来了一定的不确定性[4]。基于此，本文重点围绕这些内容展开分析。

3 基于网格优化抢修的班组派单协调优化方法综合分析

3.1 基于班组抢修能力及承载力的评估方法

本公司针对班组的抢修能力、承载能力进行评估的目标是，确定每一个班组最适合完成的抢修任务类型。在评估过程中，应将班组的技能、经验、资源以及抢修任务的需求和紧急程度作为主要评估内容。具体如表1所示。本公司设计的班组抢修能力与抢修任务承载力评估公式如下：班组评分=技能权重×技能评分+经验权重×经验评分+资源权重×资源评分-承载权重×承载评分，式中：各个评估指标对应的权重均根据评估因素的重要性加以确定，最终得到的评分取决于班组的实际情况。

表1 针对班组抢修能力及承载力进行评估的要素

具体来说，本公司在某个作业区设置了两个抢修班组，分别为A 和B。A 班组在技能、经验和资源方面得分分别为8、7、9，但已经负责了5个任务；而B 班组在技能、经验和资源方面得分分别为7、8、8，但只负责了2个任务。假设所有权重都设为1，那么A 班组和B 班组的评分分别为：A 班组评分=1×8+1×7+1×9-1×5=19；B 班组评分=1×7+1×8+1×8-1×2=21。根据评估结果可知B 班组的评分更高，当前时段更适合在该作业区接手新的抢修任务。

3.2 网格优化抢修班组最优派单规则的研究制定

基于网格优化抢修的班组派单协调优化方法的核心目标是找到一个最优的派单规则。该规则的存在价值是，确保抢修效率最大化的同时还能保证服务质量。该规则的设置思路如下：

其一，计算每个班组对于每个抢修任务的效率评分，该评分可以使用上文提到的评估公式得到；其二，为每个抢修任务找到效率评分最高的班组，如果当前班组可以接受更多的任务，那么可直接分配任务；如果该班组不能接受更多的任务，那么找到下一位次效率评分最高的班组，以此类推，直到找到可以接受任务的班组。

该规则可以用下列的函数表示为：Assign（T）=argmax_{BinTeams}Efficiency（T，B）ifLoad（B）+1＜Capacity（B），式中：T是抢修任务，B是班组，Teams是所有班组的集合，Efficiency（T，B）是班组B对于任务T的效率评分，Load（B）是班组B当前的任务数，Capacity（B）是班组B的任务容量。具体来说：假设现有一项抢修任务T和两个班组A和B，A班组对于任务T的效率评分是8，但该班组已经被分配了5个任务；B班组对于任务T的效率评分是7，但该班组只被分配了2个任务。如果每个班组的任务容量都是5，那么根据派单规则，任务T应该分配给B班组，因为尽管A班组的效率评分更高，但该班组已经无法接受更多的任务[5]。

3.3 网格优化抢修班组跨区域协调派单策略制定

在电力抢修中，特别是跨区域的抢修，班组的协调派单策略需要考虑班组的位置和任务的位置。这是因为跨区域的抢修可能需要班组移动到较远的地方，这将增加抢修的时间和成本。因此，一种有效的跨区域协调派单策略是尽可能地将任务分配给离任务位置最近的班组。

本公司据此设置的具体派单策略如下：其一，计算每个班组到每个抢修任务位置的距离；其二，对于每个抢修任务，找到距离最近的班组，如果这个班组可以接受更多的任务，那么将任务分配给当前班组。如果该班组不能接受更多的任务，那么找到下一个距离最近的班组。以此类推，直到找到可以接受任务的班组。

实现该策略的表达式同样为公式Assign（T）=argmax_{BinTeams}Efficiency（T，B）ifLoad（B）+1＜Capacity（B），式中大部分项对应的原始含义均保持不变，区别之处在于Capacity（B）应理解为“当前班组与抢修任务所在地之间的距离最大限定值”，即“班组与任务地点之间超过XX 距离之后，由于距离过远，不应将当前任务分配给该班组”，Load（B）则表示当前班组与任务地点之间的实际距离[6]。

3.4 结果分析

根据本公司调查数据结果显示，实施基于网格优化抢修的班组派单协调优化方法后，可以在电力抢修中显著提高作业效率、作业质量和班组满意度。具体来说：其一，优化的派单协调方法可以通过更智能的决策支持系统，将抢修任务分配给离损坏设备最近的班组或者拥有所需专业技能的班组，从而大大降低抢修时间。具体数据是：在优化之前，本公司抢修班组平均需要花费60分钟到达故障地点，优化后这一时间可能降低到30分钟，作业效率提高了50%。

其二，基于网格的优化可以使班组更专注于自己的专业领域，提高作业质量。如本公司的一个班组专门负责高压电路的抢修，在处理该类型问题时的经验和专业知识会比其他班组更丰富。统计结果显示，由于工作的专业化程度得到提升，维修质量可能提高20%。

其三，这种派单协调优化方法可以提高班组满意度。原因在于，每个班组能够更专注于他们擅长的工作，工作效率也得到相应提升，从而带来更大的工作满足感。与此同时员工流动率显著降低，员工对工作分派的满意度显著提升。本公司相关数据显示，员工对工作分派的满意率从之前的75%提高到了90%。

4 结语

为进一步提高电力抢修工作的质量和效率，电力单位的管理人员首先需要深化思维，即在分配抢修任务的过程中应以“最合适”思维替代“最好”思维。在这种思维理念下，对电力抢修班组的综合能力进行评估时，才能意识到“抢修技术能力”与“抢修任务承载能力”的重要性。在此基础上，制定详细的网格优化抢修班组最优派单规则及策略，基于信息化管理平台，在大数据技术的助力下，必定能够实现电力抢修工作的各项目标，确保广大电力用户能够享受到优质、稳定的用电服务。