戰(zhàn)略投送基地保障能力仿真評估

張煒鐘，彭富兵

(陸軍軍事交通學(xué)院 聯(lián)合投送系，天津 300161)

● 戰(zhàn)略投送StrategicProjection

戰(zhàn)略投送基地保障能力仿真評估

張煒鐘，彭富兵

(陸軍軍事交通學(xué)院 聯(lián)合投送系，天津 300161)

為加強(qiáng)戰(zhàn)略投送基地建設(shè)，提高戰(zhàn)略投送基地保障能力，通過對某戰(zhàn)略投送基地保障系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程的分析，依托ExtendSim仿真平臺構(gòu)建基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)全要素、全過程的仿真模型，結(jié)合建制部隊(duì)投送轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)實(shí)例進(jìn)行仿真分析，找出制約保障能力的“瓶頸”環(huán)節(jié)，并給出提升基地保障能力的對策與建議。

戰(zhàn)略投送基地；轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)；保障能力；ExtendSim

戰(zhàn)略投送基地，是依托民用或軍用機(jī)場(港口)建立的，以多式聯(lián)運(yùn)、銜接轉(zhuǎn)運(yùn)為核心，集部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)、物資預(yù)儲、運(yùn)輸保障功能為一體的綜合性保障設(shè)施和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱[1]。它是兵力投送的重要依托，是我軍現(xiàn)代后勤新型實(shí)體化軍事交通運(yùn)輸保障力量，是我軍戰(zhàn)略投送能力的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容和發(fā)展方向。作為試點(diǎn)建設(shè)單位，某戰(zhàn)略投送基地已初見成效，擔(dān)負(fù)著部隊(duì)遠(yuǎn)程立體投送、戰(zhàn)略物資跨區(qū)運(yùn)輸、國家和地方應(yīng)急救援物資支援等保障任務(wù)[2]。其中，物資的預(yù)儲和轉(zhuǎn)運(yùn)是基地承擔(dān)的一項(xiàng)重要職能，主要通過基地物資轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)來完成。物資轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)最大作業(yè)能力是多少，基地建成后能否滿足物資轉(zhuǎn)運(yùn)需求、能否達(dá)到設(shè)計(jì)能力指標(biāo)，如何對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化等都是亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

本文通過對某戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和作業(yè)流程的分析，建立基于ExtendSim的系統(tǒng)仿真模型和評估指標(biāo)，并結(jié)合想定提出了基地功能設(shè)置、設(shè)備配屬優(yōu)化等建議，為高效完成部隊(duì)人員轉(zhuǎn)運(yùn)，裝備、物資的預(yù)儲和轉(zhuǎn)運(yùn)，保障多樣化軍事任務(wù)的完成，加強(qiáng)戰(zhàn)略投送基地建設(shè)，提高我軍戰(zhàn)略投送能力具有重要意義。

1 戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

某戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能布局如圖1所示，由Ⅰ—Ⅳ貨運(yùn)站、聯(lián)檢候機(jī)樓、物資堆場、集結(jié)待運(yùn)區(qū)及其相關(guān)作業(yè)人員和配屬設(shè)備等構(gòu)成。4個貨運(yùn)站功能布局及預(yù)儲物資種類各不相同：Ⅰ號站由托盤自動化立體庫與轉(zhuǎn)運(yùn)處理系統(tǒng)構(gòu)成，主要預(yù)儲和轉(zhuǎn)運(yùn)軍需被裝物資；Ⅱ號站由高架立體庫和航空集裝器自動化立體庫以及轉(zhuǎn)運(yùn)處理系統(tǒng)組成，主要預(yù)儲和轉(zhuǎn)運(yùn)野營物資、衛(wèi)生裝備；Ⅲ號站是平面貨運(yùn)站，主要存放異形、大件和海關(guān)監(jiān)管物資；Ⅳ號站為地下貨運(yùn)站，用作藥品、食品等應(yīng)急物資的預(yù)儲和轉(zhuǎn)運(yùn)處理。

1.2 系統(tǒng)作業(yè)流程

根據(jù)部隊(duì)投送轉(zhuǎn)運(yùn)要求，戰(zhàn)略投送基地作業(yè)流程按照對象可分為人員轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)、物資轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)和輪式裝備轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)等(如圖2所示)。

(1)人員轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。人員及隨行物資器材的投送轉(zhuǎn)運(yùn)主要在休整大樓和聯(lián)檢候機(jī)樓內(nèi)完成，通過安檢和辦理登機(jī)手續(xù)，經(jīng)由擺渡車運(yùn)送至停機(jī)坪登機(jī)。同時，依托休整大樓和聯(lián)檢候機(jī)樓負(fù)責(zé)人員轉(zhuǎn)運(yùn)投送的還包括衛(wèi)勤保障力量(如醫(yī)療分隊(duì))投送轉(zhuǎn)運(yùn)和傷病員接收后送。

(2)物資轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。物資轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)是由4個貨運(yùn)站及配套設(shè)施、設(shè)備組成的一個有機(jī)整體。根據(jù)不同性質(zhì)的任務(wù)，4個貨運(yùn)站協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，聯(lián)動作業(yè)，共同完成物資的出入庫作業(yè)。

物資到達(dá)后，基地作業(yè)管控系統(tǒng)會根據(jù)物資種類進(jìn)行入庫作業(yè)分配，確定每種物資進(jìn)幾號貨運(yùn)站。收到入庫指令的貨運(yùn)站組織對入庫物資進(jìn)行裝卸、接收，由叉車搬運(yùn)入庫進(jìn)行存儲，完成物資的入庫操作。庫存物資由貨運(yùn)站管理系統(tǒng)進(jìn)行在庫管理，收到出庫作業(yè)指令后，通過資源分配確定物資出庫的種類和數(shù)量。隨后物資下架，由叉車搬運(yùn)出庫，經(jīng)過安檢、分揀包裝、組板、稱重打碼等流程，實(shí)現(xiàn)物資的出庫作業(yè)。直通轉(zhuǎn)運(yùn)的物資則不入庫存儲，直接搬運(yùn)出庫，組板后由拖車轉(zhuǎn)運(yùn)至停機(jī)坪裝載。

(3)輪式裝備轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。輪式裝備在出入庫辦公室檢驗(yàn)入庫單據(jù)，錄入相關(guān)信息，并辦理入庫手續(xù)。進(jìn)入空側(cè)的裝備則在安檢后進(jìn)入空側(cè)輪式裝備存儲區(qū)，安檢不合格的集中處理。其他裝備則進(jìn)入陸側(cè)輪式裝備存儲區(qū)。系統(tǒng)在接收配載計(jì)劃后，輪式裝備辦理出庫手續(xù)，并在裝備組板區(qū)組板，由拖車轉(zhuǎn)運(yùn)至停機(jī)坪裝載。

2 基于ExtendSim的系統(tǒng)仿真

ExtendSim仿真軟件可對離散事件系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，具有較高的靈活性和可擴(kuò)展性[3-4]。利用可視化工具和可重用的模塊可以快速構(gòu)建系統(tǒng)模型，并支持三維動畫，非常適用于物流系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化[5-6]。

2.1 建立仿真模型

首先，采用ExtendSim仿真平臺對某戰(zhàn)略投送基地部隊(duì)投送保障過程進(jìn)行建模仿真。根據(jù)投送任務(wù)想定和部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)流程圖，建立ExtendSim仿真模型，圖3所示為部分的部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)仿真模型，包括各貨運(yùn)站的作業(yè)流程及其他輸入輸出接口。然后，設(shè)置模型中涉及的設(shè)備、工作人員的作業(yè)參數(shù)，包括設(shè)備、人員的數(shù)量和作業(yè)時間等。最后，建立仿真模型的輸入輸出項(xiàng)，以Excel為模板，便于快速導(dǎo)入與生成。

圖2 部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)投送總流程

圖3 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)仿真模型

2.2 確定評估指標(biāo)

構(gòu)建基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)評估指標(biāo)體系，以系統(tǒng)的作業(yè)能力和完成既定投送任務(wù)的能力為指標(biāo)，包括各作業(yè)環(huán)節(jié)最大作業(yè)能力、完成既定保障任務(wù)的程度以及完成時間等(如圖4所示)。

圖4 基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)評估指標(biāo)體系

作業(yè)能力是在規(guī)劃設(shè)計(jì)時假定人員、裝備、物資轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)具備的能力[2]。戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)，主要由貨運(yùn)場站出入庫能力、人員聯(lián)檢候機(jī)能力、拖車運(yùn)輸能力組成，其中貨運(yùn)場站出入庫能力可分為Ⅰ至Ⅳ號庫的陸側(cè)入庫、陸側(cè)出庫、空側(cè)出庫能力。人員聯(lián)檢候機(jī)能力包括安檢通過能力、候機(jī)容量能力等。

完成既定投送任務(wù)能力主要是指人員、裝備、物資轉(zhuǎn)運(yùn)能力，是指面對具體的保障任務(wù)，作業(yè)系統(tǒng)所能夠完成轉(zhuǎn)運(yùn)投送任務(wù)的能力[2]。又可以分解為一系列時間和作業(yè)負(fù)荷指標(biāo)，包括入庫作業(yè)完成時間、出庫作業(yè)完成時間、拖車運(yùn)輸作業(yè)完成時間和關(guān)鍵設(shè)備作業(yè)負(fù)荷等。

2.3 仿真參數(shù)設(shè)置

為驗(yàn)證基地部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)可否在2 h內(nèi)滿足部隊(duì)出庫要求，將仿真運(yùn)行時間定為2.5 h。在仿真開始前，需要對以下輸入?yún)?shù)進(jìn)行設(shè)置。

(1)人員登機(jī)作業(yè)參數(shù)。包括辦理登機(jī)手續(xù)時間、安檢時間、登機(jī)辦理人員數(shù)量、安檢人員數(shù)量。

(2)裝備組板作業(yè)參數(shù)。包括裝備運(yùn)行至組板處時間、裝備組板時間、裝備組板臺數(shù)量。

(3)物資組板作業(yè)參數(shù)。包括高板組板時間、低板組板時間、每托盤組板時間、最多配移動組板臺數(shù)量、各庫空側(cè)最大出庫能力(4 h集裝板數(shù))。

(4)仿真輸入。即想定任務(wù)數(shù)據(jù)，包括投送的人員、裝備和物資等投送量。

3 案例分析

以西南邊陲某支援作戰(zhàn)任務(wù)為假想案例，對構(gòu)建的基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行分析。該案例共分3批投送任務(wù)，任務(wù)量見表1。

表1 投送任務(wù)量

3.1 仿真輸入運(yùn)行

基地所采用的航空集裝器(ULD)型號為P6P，有高板與低板之分，ULD的最大裝載量不得超過6 800 kg。假定所有的航空集裝器均按10 ft的低板來計(jì)算，每板貨物的平均重量按2 500 kg計(jì)，則此次投送量各種物資、裝備可相應(yīng)折算成集裝板數(shù)(見表2)。

將上述數(shù)據(jù)導(dǎo)入到仿真模型中，并按照實(shí)際設(shè)置人員登機(jī)作業(yè)參數(shù)、裝備組板作業(yè)參數(shù)、物資組板作業(yè)參數(shù)后，多次運(yùn)行仿真模型，生成仿真結(jié)果以Excel格式保存。

3.2 仿真結(jié)果分析

通過仿真運(yùn)行，分別輸出第1批、第2批、第3批任務(wù)的完成時間和各庫的完成時間、各庫需要組板的任務(wù)量(已折算成板)、每個庫分配的移動組板臺數(shù)量以及各庫的移庫作業(yè)量(已折算成板)等數(shù)據(jù)。其中，總體任務(wù)完成時間包括集裝板由拖車運(yùn)到機(jī)場停機(jī)坪所需的0.5 h(見表3)。

表2 仿真輸入

表3 仿真結(jié)果 h

仿真模型結(jié)果分析如下：

(1)投送任務(wù)完成時間取決于人員登機(jī)時間。在部隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)投送過程中，隨行物資和裝備相對較少，其轉(zhuǎn)運(yùn)時間相對于人員安檢、辦理登機(jī)來說比較短。所以，部隊(duì)的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)鍵是人員轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)時間。

(2)在模型中人員轉(zhuǎn)運(yùn)流程主要包括辦理登機(jī)和安檢環(huán)節(jié)，對仿真模型進(jìn)行調(diào)整，將辦理登機(jī)服務(wù)員數(shù)量調(diào)整至大于3人，通過仿真運(yùn)行，其結(jié)果無明顯差別，可分析得出人員轉(zhuǎn)運(yùn)投送能力的瓶頸在于安檢環(huán)節(jié)。

(3)對模型中裝備數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，將數(shù)量調(diào)整至大于20臺。通過仿真運(yùn)行，裝備組板完成時間明顯增大。通過模型分析可知，組板效率取決于打板臺的數(shù)量，在現(xiàn)有打板臺數(shù)量情況下(3臺)，如果部隊(duì)裝備轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)模變大時，裝備轉(zhuǎn)運(yùn)時間可能成為部隊(duì)投送轉(zhuǎn)運(yùn)的瓶頸所在。

從上述表格可以簡單得出：通過1 200人平均需要約1.8 h。所以，按照目前基地聯(lián)檢候機(jī)樓設(shè)備配備部署情況，在未考慮綠色通道情況下，基本能達(dá)到“2 h可滿足1 200人通過”的保障能力。

4 對策與建議

通過上述仿真案例分析，為有效提高戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)能力，提出以下對策與建議。

(1)增設(shè)安檢通道。人員投送的瓶頸在安檢環(huán)節(jié)，通過增設(shè)安檢通道可有效提高人員投送效率。將安檢通道增至6個后，通過仿真運(yùn)行，各任務(wù)批次仿真結(jié)果見表4。從調(diào)整比例可以看出，人員投送時間有較大改善(負(fù)數(shù)表示比調(diào)整前時間減少)。

表4 仿真結(jié)果(調(diào)整后)

(2)組織部隊(duì)提前安檢自檢。部隊(duì)到達(dá)基地后，按照要求可以提前組織安檢或者進(jìn)行自檢，可以縮減安檢時間，實(shí)現(xiàn)人員快速通過。在應(yīng)急情況下，可以通過聯(lián)檢候機(jī)樓北側(cè)的快速通道直接進(jìn)入空側(cè)的候機(jī)大廳，貴賓通過專用貴賓通道直接乘車到達(dá)機(jī)場。這樣人員安檢、登機(jī)時間不再是人員轉(zhuǎn)運(yùn)投送的瓶頸。

(3)提高基地持續(xù)保障能力。上述分析僅考慮一個波次情況下基地保障能力，如果同時有傷病員后送、大量應(yīng)急物資轉(zhuǎn)運(yùn)多重任務(wù)情況下，需要充分發(fā)揮基地保障能力；同時借助地方力量，增加人員休整、物資存儲搬運(yùn)等保障設(shè)施設(shè)備。

5 結(jié) 語

本文分析了某戰(zhàn)略投送基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的功能組成和作業(yè)流程，構(gòu)建了基于ExtendSim的系統(tǒng)仿真模型，確立了評估指標(biāo)體系和仿真參數(shù)，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了仿真運(yùn)行，根據(jù)結(jié)果分析提出了相應(yīng)的對策與建議，優(yōu)化了轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)布局設(shè)置，提高了基地轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的作業(yè)效能，為加強(qiáng)戰(zhàn)略投送基地建設(shè)提供了參考依據(jù)。

[1] 彭富兵,陳兆仁.科學(xué)把握軍民融合式應(yīng)急投送保障體系建設(shè)的戰(zhàn)略地位與發(fā)展機(jī)理[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2013,15(2):9-12．

[2] 彭富兵,張煒鐘,李振克,等.戰(zhàn)略投送基地效能評估基本問題分析[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2017,19(3):1-4．

[3] AARON L N, MICHEL T. Air cargo operations evaluation and analysis through Simulation[C]// Proceedings of 2004 Winter Simulation Conference, USA. USA: ACM Press, 2004: 1790-1798.

[4] 王志敏,李振克,陳強(qiáng).軍用物資裝卸搬運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)建模與仿真研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2007(3):1366-1369.

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[6] 楊文霞,唐方慧,羅耀.基于ExtendSim的多產(chǎn)品(s, S)庫存系統(tǒng)仿真及優(yōu)化研究[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),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.

全軍后勤科研計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(BJJ11J05).

張煒鐘(1983—)，男，博士，講師.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2017.12.001

E234

A

1674-2192(2017)12- 0001- 05

(編輯：張峰)