军用越野车辆更新方案决策分析

2014-12-25赵祥君于坤炎王立辉

军事交通学院学报 2014年4期

黄韬，赵祥君，于坤炎，王立辉

(军事交通学院军用车辆系，天津300161)

目前，我军现役越野车辆主要有轻、中、重和超重型4 个系列，主要车型包括 BJ2022、NJ2045/6、EQ2102、SX2190、SX2300。轻型越野指挥车使用寿命15 a、其他越野车20 a，当平均服役年限不超过其寿命周期1/2 时，则车辆整体状况较好，否则老化趋势严重。统计表明，首批服役时间达到使用寿命的车型为SX2190(20 a)，接近使用寿命的车型为NJ2045(13 a)、EQ2102(16 a);平均服役年限超过使用寿命周期1/2 的车辆为NJ2045(7. 83 a)，接近使用寿命1/2 的车型为EQ2102(8.3 a)、SX2190(8.92 a)。总体分析，现役越野车辆总体状况较好，但NJ2045、EQ2102、SX2190 开始显现老化，因此需要提前筹划这些车型的更新。

1 更新形式

根据现役越野车辆使用特点和发展现状，可供选择的更新方案主要包括用原型新车辆更换、原车辆延寿改造、用改进型新车辆更换3 种形式。

(1)用原型新车辆更换。若该型新车辆目前仍在生产中，则可通过采购新车进行更新。采用这种方式优点是不需要对驾驶员和维修人员进行额外培训，能够较快形成战斗力和保障力;缺点是随着服役时间的增长，原型车辆的某些技术已落后，战术技术水平也会降低，继续采购该型车辆装备部队，则会影响车辆装备整体战术技术水平的提升，并且无法满足部队新的需求。

(2)原车辆延寿改造。车辆装备延寿是指对部队现役车辆装备，在适当时机通过维修、更换、再制造、技术升级等恢复性和升级性改造方式，延长车辆装备使用寿命、技术寿命的活动。其中，恢复性改造(翻新)是使车辆从外观、性能、使用寿命上接近或恢复到新车辆状态的活动，恢复改造后车辆结构和性能不变，只是延长了使用寿命;升级性改造(技术升级)是指在恢复性改造的同时插入成熟的新技术，弥补车辆能力上的不足或结构缺陷的活动，从而使升级改造后的车辆在延长使用寿命的同时提高战术技术性能［1］。

在采购经费有限的情况下，延寿改造是外军广泛采用的一种装备更新方式［2］。通过对现役车辆装备的延寿改造，可利用低于采购新车的费用，有效延长车辆技术寿命和经济寿命，同时恢复并提高原装备的战术技术性能。所以，现役越野车辆延寿改造已成为越野车辆发展的战略举措，是提高越野车辆整体战术技术性能，使其军事效益和经济效益平衡发展的重要途径［3］。

(3)用改进型新车辆更换。针对车辆在使用过程中出现的问题，以及较长服役期内技术呈现落后的状况，现役越野车辆各车型均进行了技术升级改造，发展了改进型车型，如在NJ2046、EQ2102、SX2190 基础上分别发展了NJ2046 改、EQ2102N、SX2190N。

NJ2046 改提升了动力性，解决了严寒地区冷启动和离合器操纵困难问题，提高了横向稳定性和制动性能;EQ2102N 换装了大功率发动机，更换了宽断面无内胎子午线越野轮胎并增设了轮胎中央充放气系统，改进了分动器结构和操纵机构，加装转向减振器等;SX2190N 更换了大功率发动机，增设了轮胎中央充放气系统，增加了电加热装置，加装了ABS 系统等。通过技术升级，现役越野车辆性能有较大提升，进一步满足了部队作战与保障对车辆装备的需求。

2 更新车辆效能

2.1 效能评价指标

对比延寿改造车型、改进型新车型及原型新车型的主要性能差异，参照已有的越野车辆战术技术指标体系［4］，构建适合车辆更新的效能评价指标体系。以EQ2102 为例，结合其可能的更新方案，其效能评价指标体系见表1。

表1 EQ2102 更新效能评价指标及权重

2.2 效能评价指标权重

越野车辆更新效能评价指标体系中既有定量指标又有定性指标，且区分了一、二、三级，因此可采用层次分析法确定指标权重。参照已有越野车辆战术技术性能评价指标权重［3］，确定构建的EQ2102 更新效能评价指标权重(见表1)。

2.3 车辆效能计算

2.3.1 指标处理

(1)定量指标。评价指标体系中定量指标可通过试验测得具体数值，然后再对指标进行无量纲化处理。对指标值越大越好的指标，无量纲化公式为

对指标值越小越好的指标，无量纲化公式为

(2)定性指标。对定性指标可以通过设定相应的评价因子，每个评价因子大小计为，从而将问题定量化。如乘坐舒适性指标，可设定座椅形式、驾驶室空调、噪声等评价因子，然后依据定量指标处理方法处理。

2.3.2 效能计算

(1)二级指标效能计算。设二级指标效能为βij，三级指标效能为βijk，三级指标权重为Wijk，则

(2)一级指标效能计算。设一级指标效能为βi，二级指标效能为βij，二级指标权重为Wij，则

(3)整车效能计算。设整车效能为β，一级指标效能为βi，一级指标权重为Wi，则

3 更新方案决策模型

车辆的3 种更新方案各有特点，应结合实际需求对各更新方案进行综合评价，选取最优更新方案。当前用于装备更新方案优化决策的方法主要有最低总费用比较法、成本现值比较法和综合比较法等。结合本文研究内容，选用最低总费用比较法进行车辆更新方案决策。最低总费用比较法是通过分别计算各方案在不同服役年限内的总费用，根据所需服役年限，按照总费用最低的原则进行方案选择的方法［5］。

设继续使用旧车辆n年内总费用为TC0，原车辆延寿改造n年内总费用为TCm，用原型车辆更新n年内总费用为TCn，用改进型新车辆更新n年内总费用为TCh，则各方案总费用的计算公式如下:

式中:Km、Kn、Kh分别为各方案所需的投资;C0j、Cmj、Cnj、Chj分别为各方案在第j年的运行成本;V0L、VmL、VnL、VhL分别为旧车辆、延寿改造车辆、原型新车辆、改进型新车辆到第n年的残值;V00为原有车辆在决策年的可售价值;β0、βm、βn、βh分别为各方案的效能系数，可将βn作为基准参数，取βn=1;rj、rn分别为第j年、第n年的现值系数，即

式中i0为年利率。

4 实例分析

现以EQ2102 为例进行分析，根据越野车辆退役与报废标准规定，退役年限为20 a。可假设在15 a 末对其进行更新，则依据相关实验数据，利用式(1)、(2)计算出，旧EQ2102 继续使用、对原EQ2102 延寿改造、用新 EQ2102 更换、用新EQ2102N 更换4 种方案的评价指标效能(见表2)。

根据各级指标及整车效能计算公式，得出EQ2102 各方案效能系数(见表3)。各方案的年运行成本及残值见表4。

表2 EQ2102 各方案评价指标效能

表3 EQ2102 各方案的效能系数

表4 EQ2102 各方案年运行成本及残值元

根据各更新方案总费用计算公式，可得出不同服役年限各方案的总费用(见表5)。

由表5 可知，若该车型只考虑再使用5 a，则以继续使用旧车辆的方案为最佳，符合标准中规定的使用20 a 报废的要求;若计划使用5 a 以上，则最佳方案是对原车辆进行延寿改造。所以，在经费有限的情况下，采用延寿改造对EQ2102 进行更新是较有效的方式。同时对比新车更换2 种方案可知，采用EQ2102N 车型更换总费用较低。因此，如果经费充足可以选择用新车进行替代更新，选择使用改进型车型进行更新，则军事、经济效益较好。