军用装备车辆的科技化调度优化问题分析

何勇波　赵博年　张伯全　陈睿

摘要：所谓车辆调度，涉及到资源优化分配、运输任务指派，属于组合优化问题。军用车辆调度在此基础上，更加强调军事特殊性，有其自身的特点和规律。按照军事学学科划分情况，军用车辆调度问题应当属于战力分配问题，可归结到军事运筹学领域内的作战行动优化中。

关键词：军用装备；车辆调度；科技化；优化

1作战行动优化

作战行动优化是军事运筹学领域的研究内容之一，主要包括兵力分配与展开优化、兵力机动优化、作战计划与指挥优化等内容。在作战行动中，合理正确的行动方案可以取得良好的行动效果。在行动方案的拟定上，有许多问题或要素可以表达成结构性决策问题，从而可以运用计算机应用技术辅助方案制定，实现作战行动的优化。运用计算机应用技术解决诸如军用车辆调度类作战行动问题，关键在于要把具体问题抽象成既能反映作战行动本质，又要符合优化技术要求的数学模型。

2车辆调度问题类型

在军事应用领域，车辆调度问题研究有其更重要的现实意义和更广阔的应用价值。同常规车辆调度相比，军用车辆调度有其自身特点。一是在战时，为抢占作战先机，获得战场优势，车辆调度往往突出时效性，强调时间观念，多以用时最短为考量目标；二是在平时，为顺利完成任务，节约資源，车辆调度往往突出效能性，强调优中选优，多以效能最大为考量目标。本文即结合自身部队工作实践，提出了一个比较切合实际、与军用车辆遂行任务密切相关的车辆调度问题。该问题可简单描述为：装备技术区中有多台车辆和对应的驾驶员，拟从中选出部分车辆和驾驶员，派往某些目标点执行任务。在一人只能驾驶一车去往一个目标点的情况下，试确定一个分派某名驾驶员驾驶某辆车去往某目标点的方案，使得所有派出车辆的作战效能之和为最大。

3影响因素分析

针对以上描述的调度问题，结合当前军用车辆管理使用实际，以及遂行任务区间内的客观环境，应从静态和动态两个层面，车辆自身性能、驾驶员情况、目标点环境因素三个方面对考量目标的影响因素进行分析。

3.1车辆自身因素

战力也称战斗力，是军事科学中的一个概念，其基本要素由武器装备、作战人员、物资器材等构成。其中，各类车辆装备作为保障载运平台、武器作战平台，在遂行各类任务中起到至关重要的作用。车辆静态战力指数，也叫初始战力指数，是指车辆装备交付部队使用后，遂行任务能力的一种量化体现。该战力的大小取决于车辆装备自身性能参数、已行驶里程、车载器材配套情况、定期保养情况等要素。按照一般经验规律，车辆自身性能越强，则战力指数对应越大，反之越小；行驶里程越长，车辆磨损应越严重，则战力指数对应越小，反之越大；车载器材配套率越高，则战力指数对应越大，反之越小；定期保养维护越及时，则战力指数对应越大，反之越小。根据自身性能、装备配套、行驶里程、维护情况等要素的差别，每一辆车均对应一个静态战力指数。

3.2驾驶员因素

驾驶员是车辆装备的直接操作者，对战力指数和油耗指数有着十分重要的影响。单纯地分析驾驶员因素，可以从基本驾驶经验、个人驾驶习惯以及临机处置能力三个方面考虑对车辆战力和油耗的影响。以往经验数据表明，对于同一条道路、同一辆车，在其他客观环境都相同的情况下，驾驶经验与技术水平不同的驾驶员，单位耗油量可相差10%-15%，同时，对车辆战力指数的影响可相差15%-20%。军用车辆驾驶员之间驾驶经验的主要区别来自于学习受训情况和驾车行驶里程的不同。经过业务机构培训的越多，参加相应训练的越多，自身主动学习的越多，积累的业务知识就越全面，对车辆战力的提高也就越大，同时同等条件下油耗也越省。驾驶员在部队服役年限越长，平时驾驶车辆的机会就越多，驾驶里程累积就越长，驾驶技术就越熟练，获得驾驶经验就越丰富，对车辆战力的提高也越大，同时同等条件下油耗也越省。个人驾驶习惯主要体现在不同客观环境下驾驶员对行车速度、使用档位等情况的控制。

3.3客观环境因素

客观环境因素中对车辆战力和油耗影响比较直接和突出的是道路情况和天气状况。道路的坡度、曲度和路面强度也对车辆的战力和油耗有所影响。经验数据表明，负坡度对油耗的影响微乎其微，可忽略不计；正坡度与油耗基本成正比例关系。比如，车辆时速在40公里时，假若坡度从2%增加到7%，则单位油耗会增加2倍。同时，道路的曲度会对行驶的车辆产生横向离心力，也叫做曲度阻力。曲度越大，曲度阻力越大，油耗也随之增加，反之减少。另外，道路的路面强度对油耗也有一定影响。天气状况是影响车辆战力和油耗的另一重要因素，主要包括温度、风力、雨雪、气压等要素。

3.4“人-车-目标点”综合影响因子

本节之前关于车辆自身性能、驾驶员情况、客观环境因素的讨论都是相对独立的、静态的分析，而本文研究的车辆调度问题，单是依靠这样的分析是远远不够的。对于同一辆车而言，不同的驾驶员在不同的客观环境下驾驶，对最终战力和油耗的影响都是不同的。因而，必须要将各个影响因素综合起来考虑，建立动态分析机制。为此，本文设置了“人-车-目标点”综合影响因子，用以分析三方面因素对车辆战力和油耗的综合动态影响，即结合装备技术区管理系统相关统计资料和历史经验数据，针对某一人驾驶某一车去往某一目标点分别确定每一个战力影响因子和油耗影响因子，经过和车辆静态战力和油耗指数求和计算、分析比较，以确定最终的车辆优化调度方案。