運輸勤務保障指揮動態(tài)仿真評估研究

劉山杉，王 鵬，陳 剛，葛曉東，李 冰

(1.軍事交通學院 汽車指揮系，天津300161;2.72495 部隊，鄭州450001;3.73313 部隊，福建 晉江362200)

1 運輸勤務保障實體描述

運輸勤務保障行動計劃明確的意志性決定了保障行動計劃可以轉(zhuǎn)化為在時間軸上的虛擬行動，各時間點上虛擬內(nèi)容具有的特性又為評估運輸勤務保障行動計劃提供了基礎(chǔ)［1］。當研究勤務保障計劃時，依據(jù)保障行動計劃虛擬出指揮活動過程，提煉各個時間節(jié)點上的特征數(shù)據(jù)，并在同一時間節(jié)點上，與現(xiàn)實保障行動特征點上的特征數(shù)據(jù)和現(xiàn)實保障行動特征點對比分析，為仿真評估勤務保障行動提供方法;當運用到勤務演練行動時，可依據(jù)原有保障計劃，結(jié)合現(xiàn)實情況變化，在計劃與現(xiàn)實的結(jié)合中虛擬出動態(tài)化指揮活動過程，對已經(jīng)實施的勤務保障行動計劃或修改后的保障行動計劃進行分析與評估，為計算機仿真決策提供支持。

1.1 勤務保障實體描述基準點選取

勤務保障實體用保障力量點和保障力量剛體描述。保障力量點，指可忽略其他因素，將保障單位或保障系統(tǒng)簡化為一個具有一定特征屬性的幾何點，如保障實體名稱、保障實體規(guī)模、保障能力水平、質(zhì)點空間參數(shù)、質(zhì)點時間參數(shù)等屬性;勤務保障力量剛體，指在勤務保障配置過程中由一系列保障力量點構(gòu)成，具有一定整體性和相對穩(wěn)定性的勤務保障力量。保障實體歸類為保障力量點或保障剛體與保障實體分辨度有關(guān)，即與實體之間可區(qū)別的最小單位有關(guān)。根據(jù)實際問題的需要選擇分辨度，不同的需求有不同的分辨度要求。運輸勤務保障實體描述基準點選取的原則是在滿足要求的條件下，進行合理的簡化處理。以2003年伊拉克戰(zhàn)爭美軍為例，當以戰(zhàn)役軍團為分辨度時，運輸保障目標為4 個作戰(zhàn)實體，保障實體為運輸司令部;當選取師作為分辨度時，需要考慮11個作戰(zhàn)實體，保障實體為各自的補給與運輸營。

1.2 運輸勤務實體狀態(tài)描述

運輸勤務保障力量點的狀態(tài)屬性歸結(jié)為以下幾類:一是時空數(shù)據(jù)，包括運輸保障時間和目的地的信息;二是環(huán)境數(shù)據(jù)，包括地形、水文、氣象、道路質(zhì)量、水路條件、晝夜等;三是運輸勤務保障力量及運輸裝備數(shù)據(jù)，包含保障部隊、運載工具、保障裝備、任務特點、保障力量的組織運用方式(空運、航運、公路運輸?shù)?、心理狀態(tài)、疲勞程度等;四是指揮控制信息，如突然性、預有準備指令、臨時變更指令等。由此，運輸勤務保障力量點的向量可表示為

式中:u1、u2、u3、u4分別指時空數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運輸勤務保障力量及裝備數(shù)據(jù)和指揮控制信息;u1i、u2i、u3i、u4i分別指u1、u2、u3、u4的下一級數(shù)據(jù)。

2 運輸勤務保障能力規(guī)范

運輸勤務保障能力來源于保障實體自身具有的保障能力和戰(zhàn)場環(huán)境，因此，運輸勤務保障能力規(guī)范包括2 個方面的內(nèi)容:一是運輸勤務保障實體本身保障能力的規(guī)范，在這方面應用較多的采用相對效能指數(shù)法;二是戰(zhàn)場自然、社會環(huán)境帶來的保障能力規(guī)范，即將環(huán)境轉(zhuǎn)化為一定條件下的具有統(tǒng)一衡量標準的保障能力。比如，對于戰(zhàn)場社會環(huán)境，可假定在研究的運輸保障方式中，運輸保障方式存在A、B、C 三類，分別以1、2、3 代表結(jié)合后的運輸保障能力，這樣在整個運輸保障行動中，在A 類運輸保障方式下，除了部隊所屬運輸保障分隊外，運用動員地方支前力量等方式，其保障能力可以加1。不同運輸保障方式的保障能力的規(guī)范應包括各類保障方式之間的規(guī)范和與保障實體本身保障能力的轉(zhuǎn)換，即各類保障方式之間應有統(tǒng)一的衡量尺度，可以進行各類保障方式之間的折算，也可以將不同保障方式折算成整體運輸保障力量的保障能力。

3 運輸勤務指揮活動過程仿真

3.1 運輸勤務指揮活動過程仿真模型［2］

運輸勤務保障過程可視為一系列時間截面構(gòu)成，在某一時間截面上行動是靜態(tài)的，當累積“時間截面”時，形成的是行動過程，它是動態(tài)的，以此實現(xiàn)以“靜”制“動”，完成靜態(tài)向動態(tài)的轉(zhuǎn)化。

運輸勤務保障行動過程的靜態(tài)描述包含兩方面內(nèi)容。

(1)運輸勤務保障原因的描述。運輸勤務保障行動的動因來自于指揮員的決心、運輸任務的需要和運輸分隊所處的狀態(tài)而產(chǎn)生的推力或阻力。指揮員決心直接決定運輸勤務保障的方向，是支配因素;運輸任務的需要是指揮員定下決心的依據(jù);勤務保障實體及其所處的環(huán)境是產(chǎn)生推力或阻力的條件，它制約著勤務保障行動的發(fā)展變化。即

式中:F合、F、f場、f推、f阻分別為運輸勤務保障行動中，勤務保障實體的合力、指揮員決心、運輸任務情況、加快“勤務保障行動進程力”和“阻礙勤務保障行動進程力”。

(2)勤務保障行動的結(jié)果即狀態(tài)量的描述。勤務保障行動的結(jié)果是后勤部隊在保障任務驅(qū)動下的運動變化，用一系列狀態(tài)量描述，即各個時刻點狀態(tài)量的集合:

式中Ut為在時刻t的保障體系狀態(tài)。

3.2 運輸勤務保障行動過程仿真

根據(jù)上述分析，勤務保障行動過程是由大量具有不同狀態(tài)量的點組成。因此，勤務保障行動進程的仿真也應是由大量保障狀態(tài)點組成。實際勤務保障進程總有一些比較特殊的時間節(jié)點，這些節(jié)點對指揮活動過程影響明顯，它直接決定了指揮活動過程，如臨時大量部隊調(diào)動，運輸保障能力緊張，需要從戰(zhàn)略層面上進行運力籌集。也有一些時間節(jié)點，對指揮活動過程的影響可以忽略或不需要做過多的修改，如原定的交通路線被炸毀，采取急造軍路或繞道行進等。因此，一般指揮活動過程仿真包含關(guān)鍵楨點的生成和中間楨點的生成兩個過程［3］。

(1)關(guān)鍵楨點的生成。人工完成勤務保障關(guān)鍵點的勤務保障力量點和狀態(tài)量的分析，生成勤務保障關(guān)鍵點，即關(guān)鍵楨點的生成。關(guān)鍵楨點可以包括部隊受領(lǐng)任務、遭敵伏擊、任務發(fā)生變化等使原運輸計劃發(fā)生較大改變的點。

(2)中間楨點的生成。由計算機根據(jù)一定的規(guī)則，依據(jù)關(guān)鍵點和地理環(huán)境等信息，自動生成關(guān)鍵點之間的指揮活動過程點，即中間楨點的生成。中間楨點的生成主要包括路線生成和狀態(tài)量的生成。路線生成可以領(lǐng)先空間位置點的確定，根據(jù)一定的規(guī)則來生成。

路線生成的規(guī)則:設(shè)兩點間行動過程為一條直線，即各中間楨點滿足函數(shù)，而修正規(guī)則可包括遇到河流時自動繞道到最近的橋梁或其他迂回道路等。通過規(guī)則的運用，形成完整的運輸保障線路［4］。

勤務保障過程點系統(tǒng)默認的一般規(guī)則見表1。

4 運輸勤務保障行動計劃仿真評估

運輸勤務保障行動計劃仿真能使量化的有限幾個勤務保障行動關(guān)鍵點擴展到對整個運輸保障行動計劃進行評估，其結(jié)果是運輸勤務保障計劃的評估不再局限于以完成保障任務來評估，完全可以根據(jù)給出的時間或空間條件，轉(zhuǎn)化成指揮活動過程點各種狀態(tài)量數(shù)據(jù)，再根據(jù)運輸部隊保障能力規(guī)范要求，計算出在該時間段內(nèi)運輸力量保障效能變化，為運輸勤務保障計劃的評估提供輔助決策。根據(jù)行動點數(shù)據(jù)，按照上述運輸保障實體保障能力規(guī)范要求，將其轉(zhuǎn)化為具有統(tǒng)一標準量的相對保障效能指數(shù)，由此判斷在這一時間段內(nèi)運輸保障效能的變化，為實施效能評估提供參考。

表1 勤務保障過程點系統(tǒng)默認的一般規(guī)則

5 結(jié) 語

本文提出的“運輸勤務保障計劃系統(tǒng)中指揮活動過程仿真與計劃評估”方法，是通過引入關(guān)鍵楨點和中間楨點概念，利用關(guān)鍵楨點的具體屬性，由計算機輔助生成中間楨，構(gòu)建運輸勤務保障背景下“指控”的虛擬戰(zhàn)場，實現(xiàn)由已知向未知轉(zhuǎn)化，由離散、靜態(tài)的運輸勤務行動點向連續(xù)、動態(tài)的運輸勤務行動轉(zhuǎn)化。通過計算各個階段運輸勤務保障效能值，實現(xiàn)利用計算機仿真對運輸勤務保障行動計劃任務階段的評估，為運輸勤務計劃系統(tǒng)或其他模擬訓練系統(tǒng)的設(shè)計提供參考和借鑒，也為抽取運輸勤務保障行動計劃中任意階段數(shù)據(jù)進行評估提供一種新的方法。

［1］ 劉山杉，王鵬，羅雷，等.基于Petri 網(wǎng)的軍事運輸指揮效能評估研究［J］.軍事交通學院學報，2013，15(3):19-22.

［2］ 袁富國，趙煉，李小云，等.公路運輸勤務訓練模擬系統(tǒng)設(shè)計與建模［J］.軍事交通學院學報，2010，12(3):25-27.

［3］ 邱菀華.管理決策與應用熵學［M］.北京:機械工業(yè)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.