运输勤务保障指挥动态仿真评估研究

刘山杉，王 鹏，陈 刚，葛晓东，李 冰

(1.军事交通学院 汽车指挥系，天津300161;2.72495 部队，郑州450001;3.73313 部队，福建 晋江362200)

1 运输勤务保障实体描述

运输勤务保障行动计划明确的意志性决定了保障行动计划可以转化为在时间轴上的虚拟行动，各时间点上虚拟内容具有的特性又为评估运输勤务保障行动计划提供了基础［1］。当研究勤务保障计划时，依据保障行动计划虚拟出指挥活动过程，提炼各个时间节点上的特征数据，并在同一时间节点上，与现实保障行动特征点上的特征数据和现实保障行动特征点对比分析，为仿真评估勤务保障行动提供方法;当运用到勤务演练行动时，可依据原有保障计划，结合现实情况变化，在计划与现实的结合中虚拟出动态化指挥活动过程，对已经实施的勤务保障行动计划或修改后的保障行动计划进行分析与评估，为计算机仿真决策提供支持。

1.1 勤务保障实体描述基准点选取

勤务保障实体用保障力量点和保障力量刚体描述。保障力量点，指可忽略其他因素，将保障单位或保障系统简化为一个具有一定特征属性的几何点，如保障实体名称、保障实体规模、保障能力水平、质点空间参数、质点时间参数等属性;勤务保障力量刚体，指在勤务保障配置过程中由一系列保障力量点构成，具有一定整体性和相对稳定性的勤务保障力量。保障实体归类为保障力量点或保障刚体与保障实体分辨度有关，即与实体之间可区别的最小单位有关。根据实际问题的需要选择分辨度，不同的需求有不同的分辨度要求。运输勤务保障实体描述基准点选取的原则是在满足要求的条件下，进行合理的简化处理。以2003年伊拉克战争美军为例，当以战役军团为分辨度时，运输保障目标为4 个作战实体，保障实体为运输司令部;当选取师作为分辨度时，需要考虑11个作战实体，保障实体为各自的补给与运输营。

1.2 运输勤务实体状态描述

运输勤务保障力量点的状态属性归结为以下几类:一是时空数据，包括运输保障时间和目的地的信息;二是环境数据，包括地形、水文、气象、道路质量、水路条件、昼夜等;三是运输勤务保障力量及运输装备数据，包含保障部队、运载工具、保障装备、任务特点、保障力量的组织运用方式(空运、航运、公路运输等)、心理状态、疲劳程度等;四是指挥控制信息，如突然性、预有准备指令、临时变更指令等。由此，运输勤务保障力量点的向量可表示为

式中:u1、u2、u3、u4分别指时空数据、环境数据、运输勤务保障力量及装备数据和指挥控制信息;u1i、u2i、u3i、u4i分别指u1、u2、u3、u4的下一级数据。

2 运输勤务保障能力规范

运输勤务保障能力来源于保障实体自身具有的保障能力和战场环境，因此，运输勤务保障能力规范包括2 个方面的内容:一是运输勤务保障实体本身保障能力的规范，在这方面应用较多的采用相对效能指数法;二是战场自然、社会环境带来的保障能力规范，即将环境转化为一定条件下的具有统一衡量标准的保障能力。比如，对于战场社会环境，可假定在研究的运输保障方式中，运输保障方式存在A、B、C 三类，分别以1、2、3 代表结合后的运输保障能力，这样在整个运输保障行动中，在A 类运输保障方式下，除了部队所属运输保障分队外，运用动员地方支前力量等方式，其保障能力可以加1。不同运输保障方式的保障能力的规范应包括各类保障方式之间的规范和与保障实体本身保障能力的转换，即各类保障方式之间应有统一的衡量尺度，可以进行各类保障方式之间的折算，也可以将不同保障方式折算成整体运输保障力量的保障能力。

3 运输勤务指挥活动过程仿真

3.1 运输勤务指挥活动过程仿真模型［2］

运输勤务保障过程可视为一系列时间截面构成，在某一时间截面上行动是静态的，当累积“时间截面”时，形成的是行动过程，它是动态的，以此实现以“静”制“动”，完成静态向动态的转化。

运输勤务保障行动过程的静态描述包含两方面内容。

(1)运输勤务保障原因的描述。运输勤务保障行动的动因来自于指挥员的决心、运输任务的需要和运输分队所处的状态而产生的推力或阻力。指挥员决心直接决定运输勤务保障的方向，是支配因素;运输任务的需要是指挥员定下决心的依据;勤务保障实体及其所处的环境是产生推力或阻力的条件，它制约着勤务保障行动的发展变化。即

式中:F合、F、f场、f推、f阻分别为运输勤务保障行动中，勤务保障实体的合力、指挥员决心、运输任务情况、加快“勤务保障行动进程力”和“阻碍勤务保障行动进程力”。

(2)勤务保障行动的结果即状态量的描述。勤务保障行动的结果是后勤部队在保障任务驱动下的运动变化，用一系列状态量描述，即各个时刻点状态量的集合:

式中Ut为在时刻t的保障体系状态。

3.2 运输勤务保障行动过程仿真

根据上述分析，勤务保障行动过程是由大量具有不同状态量的点组成。因此，勤务保障行动进程的仿真也应是由大量保障状态点组成。实际勤务保障进程总有一些比较特殊的时间节点，这些节点对指挥活动过程影响明显，它直接决定了指挥活动过程，如临时大量部队调动，运输保障能力紧张，需要从战略层面上进行运力筹集。也有一些时间节点，对指挥活动过程的影响可以忽略或不需要做过多的修改，如原定的交通路线被炸毁，采取急造军路或绕道行进等。因此，一般指挥活动过程仿真包含关键桢点的生成和中间桢点的生成两个过程［3］。

(1)关键桢点的生成。人工完成勤务保障关键点的勤务保障力量点和状态量的分析，生成勤务保障关键点，即关键桢点的生成。关键桢点可以包括部队受领任务、遭敌伏击、任务发生变化等使原运输计划发生较大改变的点。

(2)中间桢点的生成。由计算机根据一定的规则，依据关键点和地理环境等信息，自动生成关键点之间的指挥活动过程点，即中间桢点的生成。中间桢点的生成主要包括路线生成和状态量的生成。路线生成可以领先空间位置点的确定，根据一定的规则来生成。

路线生成的规则:设两点间行动过程为一条直线，即各中间桢点满足函数，而修正规则可包括遇到河流时自动绕道到最近的桥梁或其他迂回道路等。通过规则的运用，形成完整的运输保障线路［4］。

勤务保障过程点系统默认的一般规则见表1。

4 运输勤务保障行动计划仿真评估

运输勤务保障行动计划仿真能使量化的有限几个勤务保障行动关键点扩展到对整个运输保障行动计划进行评估，其结果是运输勤务保障计划的评估不再局限于以完成保障任务来评估，完全可以根据给出的时间或空间条件，转化成指挥活动过程点各种状态量数据，再根据运输部队保障能力规范要求，计算出在该时间段内运输力量保障效能变化，为运输勤务保障计划的评估提供辅助决策。根据行动点数据，按照上述运输保障实体保障能力规范要求，将其转化为具有统一标准量的相对保障效能指数，由此判断在这一时间段内运输保障效能的变化，为实施效能评估提供参考。

表1 勤务保障过程点系统默认的一般规则

5 结 语

本文提出的“运输勤务保障计划系统中指挥活动过程仿真与计划评估”方法，是通过引入关键桢点和中间桢点概念，利用关键桢点的具体属性，由计算机辅助生成中间桢，构建运输勤务保障背景下“指控”的虚拟战场，实现由已知向未知转化，由离散、静态的运输勤务行动点向连续、动态的运输勤务行动转化。通过计算各个阶段运输勤务保障效能值，实现利用计算机仿真对运输勤务保障行动计划任务阶段的评估，为运输勤务计划系统或其他模拟训练系统的设计提供参考和借鉴，也为抽取运输勤务保障行动计划中任意阶段数据进行评估提供一种新的方法。

［1］ 刘山杉，王鹏，罗雷，等.基于Petri 网的军事运输指挥效能评估研究［J］.军事交通学院学报，2013，15(3):19-22.

［2］ 袁富国，赵炼，李小云，等.公路运输勤务训练模拟系统设计与建模［J］.军事交通学院学报，2010，12(3):25-27.

［3］ 邱菀华.管理决策与应用熵学［M］.北京:机械工业出版社，2002.

［4］ Cheng Q Y. The method efficiency valuation studies in the command of process based on the system of the time efficacy entropy［J］.System Engineer Theory and Practice，2008(2):48.