战略投送基地保障能力仿真评估
2017-12-23张炜钟彭富兵
张炜钟,彭富兵
(陆军军事交通学院 联合投送系,天津 300161)
● 战略投送StrategicProjection
战略投送基地保障能力仿真评估
张炜钟,彭富兵
(陆军军事交通学院 联合投送系,天津 300161)
为加强战略投送基地建设,提高战略投送基地保障能力,通过对某战略投送基地保障系统的功能结构和业务流程的分析,依托ExtendSim仿真平台构建基地转运系统全要素、全过程的仿真模型,结合建制部队投送转运任务实例进行仿真分析,找出制约保障能力的“瓶颈”环节,并给出提升基地保障能力的对策与建议。
战略投送基地;转运系统;保障能力;ExtendSim
战略投送基地,是依托民用或军用机场(港口)建立的,以多式联运、衔接转运为核心,集部队转运、物资预储、运输保障功能为一体的综合性保障设施和机构的统称[1]。它是兵力投送的重要依托,是我军现代后勤新型实体化军事交通运输保障力量,是我军战略投送能力的重点建设内容和发展方向。作为试点建设单位,某战略投送基地已初见成效,担负着部队远程立体投送、战略物资跨区运输、国家和地方应急救援物资支援等保障任务[2]。其中,物资的预储和转运是基地承担的一项重要职能,主要通过基地物资转运系统来完成。物资转运系统最大作业能力是多少,基地建成后能否满足物资转运需求、能否达到设计能力指标,如何对系统进行优化等都是亟待解决的现实问题。
本文通过对某战略投送基地转运系统功能结构和作业流程的分析,建立基于ExtendSim的系统仿真模型和评估指标,并结合想定提出了基地功能设置、设备配属优化等建议,为高效完成部队人员转运,装备、物资的预储和转运,保障多样化军事任务的完成,加强战略投送基地建设,提高我军战略投送能力具有重要意义。
1 战略投送基地转运系统
1.1 系统功能结构
某战略投送基地转运系统功能布局如图1所示,由Ⅰ—Ⅳ货运站、联检候机楼、物资堆场、集结待运区及其相关作业人员和配属设备等构成。4个货运站功能布局及预储物资种类各不相同:Ⅰ号站由托盘自动化立体库与转运处理系统构成,主要预储和转运军需被装物资;Ⅱ号站由高架立体库和航空集装器自动化立体库以及转运处理系统组成,主要预储和转运野营物资、卫生装备;Ⅲ号站是平面货运站,主要存放异形、大件和海关监管物资;Ⅳ号站为地下货运站,用作药品、食品等应急物资的预储和转运处理。
1.2 系统作业流程
根据部队投送转运要求,战略投送基地作业流程按照对象可分为人员转运作业、物资转运作业和轮式装备转运作业等(如图2所示)。
(1)人员转运作业。人员及随行物资器材的投送转运主要在休整大楼和联检候机楼内完成,通过安检和办理登机手续,经由摆渡车运送至停机坪登机。同时,依托休整大楼和联检候机楼负责人员转运投送的还包括卫勤保障力量(如医疗分队)投送转运和伤病员接收后送。
(2)物资转运作业。物资转运作业系统是由4个货运站及配套设施、设备组成的一个有机整体。根据不同性质的任务,4个货运站协同运转,联动作业,共同完成物资的出入库作业。
物资到达后,基地作业管控系统会根据物资种类进行入库作业分配,确定每种物资进几号货运站。收到入库指令的货运站组织对入库物资进行装卸、接收,由叉车搬运入库进行存储,完成物资的入库操作。库存物资由货运站管理系统进行在库管理,收到出库作业指令后,通过资源分配确定物资出库的种类和数量。随后物资下架,由叉车搬运出库,经过安检、分拣包装、组板、称重打码等流程,实现物资的出库作业。直通转运的物资则不入库存储,直接搬运出库,组板后由拖车转运至停机坪装载。
(3)轮式装备转运作业。轮式装备在出入库办公室检验入库单据,录入相关信息,并办理入库手续。进入空侧的装备则在安检后进入空侧轮式装备存储区,安检不合格的集中处理。其他装备则进入陆侧轮式装备存储区。系统在接收配载计划后,轮式装备办理出库手续,并在装备组板区组板,由拖车转运至停机坪装载。
2 基于ExtendSim的系统仿真
ExtendSim仿真软件可对离散事件系统和连续系统进行仿真,具有较高的灵活性和可扩展性[3-4]。利用可视化工具和可重用的模块可以快速构建系统模型,并支持三维动画,非常适用于物流系统的仿真与优化[5-6]。
2.1 建立仿真模型
首先,采用ExtendSim仿真平台对某战略投送基地部队投送保障过程进行建模仿真。根据投送任务想定和部队转运流程图,建立ExtendSim仿真模型,图3所示为部分的部队转运作业仿真模型,包括各货运站的作业流程及其他输入输出接口。然后,设置模型中涉及的设备、工作人员的作业参数,包括设备、人员的数量和作业时间等。最后,建立仿真模型的输入输出项,以Excel为模板,便于快速导入与生成。
图2 部队转运投送总流程
图3 转运系统仿真模型
2.2 确定评估指标
构建基地转运系统评估指标体系,以系统的作业能力和完成既定投送任务的能力为指标,包括各作业环节最大作业能力、完成既定保障任务的程度以及完成时间等(如图4所示)。
图4 基地转运系统评估指标体系
作业能力是在规划设计时假定人员、装备、物资转运作业系统应具备的能力[2]。战略投送基地转运作业系统,主要由货运场站出入库能力、人员联检候机能力、拖车运输能力组成,其中货运场站出入库能力可分为Ⅰ至Ⅳ号库的陆侧入库、陆侧出库、空侧出库能力。人员联检候机能力包括安检通过能力、候机容量能力等。
完成既定投送任务能力主要是指人员、装备、物资转运能力,是指面对具体的保障任务,作业系统所能够完成转运投送任务的能力[2]。又可以分解为一系列时间和作业负荷指标,包括入库作业完成时间、出库作业完成时间、拖车运输作业完成时间和关键设备作业负荷等。
2.3 仿真参数设置
为验证基地部队转运作业系统可否在2 h内满足部队出库要求,将仿真运行时间定为2.5 h。在仿真开始前,需要对以下输入参数进行设置。
(1)人员登机作业参数。包括办理登机手续时间、安检时间、登机办理人员数量、安检人员数量。
(2)装备组板作业参数。包括装备运行至组板处时间、装备组板时间、装备组板台数量。
(3)物资组板作业参数。包括高板组板时间、低板组板时间、每托盘组板时间、最多配移动组板台数量、各库空侧最大出库能力(4 h集装板数)。
(4)仿真输入。即想定任务数据,包括投送的人员、装备和物资等投送量。
3 案例分析
以西南边陲某支援作战任务为假想案例,对构建的基地转运系统仿真模型进行分析。该案例共分3批投送任务,任务量见表1。
表1 投送任务量
3.1 仿真输入运行
基地所采用的航空集装器(ULD)型号为P6P,有高板与低板之分,ULD的最大装载量不得超过6 800 kg。假定所有的航空集装器均按10 ft的低板来计算,每板货物的平均重量按2 500 kg计,则此次投送量各种物资、装备可相应折算成集装板数(见表2)。
将上述数据导入到仿真模型中,并按照实际设置人员登机作业参数、装备组板作业参数、物资组板作业参数后,多次运行仿真模型,生成仿真结果以Excel格式保存。
3.2 仿真结果分析
通过仿真运行,分别输出第1批、第2批、第3批任务的完成时间和各库的完成时间、各库需要组板的任务量(已折算成板)、每个库分配的移动组板台数量以及各库的移库作业量(已折算成板)等数据。其中,总体任务完成时间包括集装板由拖车运到机场停机坪所需的0.5 h(见表3)。
表2 仿真输入
表3 仿真结果 h
仿真模型结果分析如下:
(1)投送任务完成时间取决于人员登机时间。在部队转运投送过程中,随行物资和装备相对较少,其转运时间相对于人员安检、办理登机来说比较短。所以,部队的转运关键是人员转运作业时间。
(2)在模型中人员转运流程主要包括办理登机和安检环节,对仿真模型进行调整,将办理登机服务员数量调整至大于3人,通过仿真运行,其结果无明显差别,可分析得出人员转运投送能力的瓶颈在于安检环节。
(3)对模型中装备数量进行调整,将数量调整至大于20台。通过仿真运行,装备组板完成时间明显增大。通过模型分析可知,组板效率取决于打板台的数量,在现有打板台数量情况下(3台),如果部队装备转运规模变大时,装备转运时间可能成为部队投送转运的瓶颈所在。
从上述表格可以简单得出:通过1 200人平均需要约1.8 h。所以,按照目前基地联检候机楼设备配备部署情况,在未考虑绿色通道情况下,基本能达到“2 h可满足1 200人通过”的保障能力。
4 对策与建议
通过上述仿真案例分析,为有效提高战略投送基地转运系统能力,提出以下对策与建议。
(1)增设安检通道。人员投送的瓶颈在安检环节,通过增设安检通道可有效提高人员投送效率。将安检通道增至6个后,通过仿真运行,各任务批次仿真结果见表4。从调整比例可以看出,人员投送时间有较大改善(负数表示比调整前时间减少)。
表4 仿真结果(调整后)
(2)组织部队提前安检自检。部队到达基地后,按照要求可以提前组织安检或者进行自检,可以缩减安检时间,实现人员快速通过。在应急情况下,可以通过联检候机楼北侧的快速通道直接进入空侧的候机大厅,贵宾通过专用贵宾通道直接乘车到达机场。这样人员安检、登机时间不再是人员转运投送的瓶颈。
(3)提高基地持续保障能力。上述分析仅考虑一个波次情况下基地保障能力,如果同时有伤病员后送、大量应急物资转运多重任务情况下,需要充分发挥基地保障能力;同时借助地方力量,增加人员休整、物资存储搬运等保障设施设备。
5 结 语
本文分析了某战略投送基地转运系统的功能组成和作业流程,构建了基于ExtendSim的系统仿真模型,确立了评估指标体系和仿真参数,并结合实际案例进行了仿真运行,根据结果分析提出了相应的对策与建议,优化了转运系统布局设置,提高了基地转运系统的作业效能,为加强战略投送基地建设提供了参考依据。
[1] 彭富兵,陈兆仁.科学把握军民融合式应急投送保障体系建设的战略地位与发展机理[J].军事交通学院学报,2013,15(2):9-12.
[2] 彭富兵,张炜钟,李振克,等.战略投送基地效能评估基本问题分析[J].军事交通学院学报,2017,19(3):1-4.
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[4] 王志敏,李振克,陈强.军用物资装卸搬运作业系统建模与仿真研究[J].系统仿真学报,2007(3):1366-1369.
[5] PEND Fuhing, E Erdun, CUI Terglong. Research on simulation evaluation of strategic projection base construction planning in ExtendSim environment[J]. Applied Mechanics and Material, 2015,641:704-710.
[6] 杨文霞,唐方慧,罗耀.基于ExtendSim的多产品(s, S)库存系统仿真及优化研究[J].交通科技与经济,2015,17(5): 60-64.
SimulationEvaluationofSupportCapacityforStrategicProjectionBase
ZHANG Weizhong, PENG Fubing
(Joint Projection Department, Army Military Transportation University, Tianjin 300161, China)
To strengthen the construction and improve support capacity of strategic projection base, the paper firstly analyzes the functional structure and business progress of support system for a strategic projection base. Then, it establishes a simulation model for total factor and overall process of transfer system with ExtendSim, and finds out the bottlenecks which restrict support capacity according to the simulation analysis on real cases of projection transfer task. Finally, it proposes some countermeasures and suggestions on promoting support capacity of the base.
strategic projection base; transfer system; support capacity; ExtendSim
2017-07-13;
2017-08-21.
全军后勤科研计划重点项目(BJJ11J05).
张炜钟(1983—),男,博士,讲师.
10.16807/j.cnki.12-1372/e.2017.12.001
E234
A
1674-2192(2017)12- 0001- 05
(编辑:张峰)