船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺模擬仿真分析

薛 晨，張鷺鷺，徐紀(jì)平，范愷洋，顧仁兵，郭玉峰，張 義

0 引 言

某型船塢登陸艦是我國自主研發(fā)的新型船塢登陸艦，是我海軍第一中大型船塢登陸艦。作為登陸作戰(zhàn)主戰(zhàn)艦艇，在完成兵力立體投送后，可迅速轉(zhuǎn)為大型醫(yī)療救治平臺，實(shí)施海上一線批量傷員醫(yī)療救治與后送任務(wù)。目前海軍入列的該型船塢登陸艦已配備醫(yī)療救治單元，但基于作戰(zhàn)任務(wù)下“人裝結(jié)合”的醫(yī)療救治“能力型”訓(xùn)練尚未開展，其戰(zhàn)時勤務(wù)定位、衛(wèi)勤力量編成與衛(wèi)生裝備配備缺乏實(shí)戰(zhàn)背景下的合理驗(yàn)證，遂行傷員救治與醫(yī)療后送任務(wù)的流程與規(guī)范缺乏論證分析的方法與手段。而基于數(shù)字化仿真技術(shù)的衛(wèi)勤模擬以其成本可控、貼近實(shí)戰(zhàn)等優(yōu)點(diǎn)，成為各國海軍關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。本文將重點(diǎn)探討基于兵棋技術(shù)的船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺模擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

1 國內(nèi)外海軍兩棲艦船醫(yī)療系統(tǒng)特點(diǎn)分析

1.1國外海軍兩棲艦船醫(yī)療系統(tǒng)特點(diǎn)國外海軍十分重視海上醫(yī)療救治能力建設(shè)，通過模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化方法強(qiáng)化海軍大型保障艦船的衛(wèi)勤保障能力。兩棲艦船作為海上大型輸送平臺，可輸送大批人員、物資，也可開展海上醫(yī)療救治工作[1]。外軍利用兩棲艦船的艙室布局和功能特征，在兩棲艦船上裝配大型醫(yī)療系統(tǒng)，盡可能地提高對傷員接收與救治的兼容性，在人員、物資卸載及作戰(zhàn)任務(wù)完成后轉(zhuǎn)換成傷員收治艦。如美國海軍在“USS Wasp LHD-1”上配置了規(guī)?？捎^的醫(yī)療系統(tǒng)，在艦上配備了6個手術(shù)室(4個較大、2個較小)，60張基本床位(需要時可利用擴(kuò)充病房多展開240張床位)，1個特護(hù)室，另有1個口腔外科手術(shù)室、2個普通牙科手術(shù)室及輔助診斷科室、傷員管理與治療設(shè)備[2]。法國海軍在Mistral-class LHD上設(shè)置約900 平米的醫(yī)療區(qū)域，設(shè)69張床位，2個手術(shù)室；在需要時能作為醫(yī)院船使用，拓展方案是在直升機(jī)機(jī)庫部署8個醫(yī)療模塊，可擴(kuò)充4個手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、X光室、檢驗(yàn)室，可執(zhí)行兩棲作戰(zhàn)、海上作戰(zhàn)衛(wèi)勤保障任務(wù)[3-4]。

1.2我國海軍新型兩棲艦船醫(yī)療系統(tǒng)特點(diǎn)某型船塢登陸艦是我國大型多功能兩棲艦船的開山之作，具有十分良好的整體隱身能力，主要使命是支持中國海軍其他登陸編隊(duì)以及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)進(jìn)行兩棲作戰(zhàn)。目前已多次完成了索馬里護(hù)航、馬航搜救等遠(yuǎn)海軍事任務(wù)，其“實(shí)戰(zhàn)化”軍事訓(xùn)練日趨常態(tài)化、規(guī)范化、體系化。作為改裝的大型醫(yī)療救治平臺，裝備有相對完善的醫(yī)療救護(hù)單元，包括手術(shù)室、內(nèi)科診室、外科診室、口腔診室，以及X線機(jī)、心電圖機(jī)、便攜式B超、多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀等衛(wèi)生裝備。但目前存在兩個亟需解決的問題，一是由于該型艦立項(xiàng)時間早，傷員收容能力設(shè)計(jì)與海上大批量傷員救治需求存在較大的差距；二是該型艦尚未開展實(shí)戰(zhàn)化條件下醫(yī)療救治訓(xùn)練，衛(wèi)勤力量編成與衛(wèi)生裝備配備的合理性，以及遂行傷員救治與醫(yī)療后送任務(wù)的流程與規(guī)范缺乏必要的論證分析。

2 國內(nèi)外衛(wèi)勤保障模擬仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1國外衛(wèi)勤保障模擬仿真研究隨著信息技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化技術(shù)的衛(wèi)勤模擬仿真以其貼近“實(shí)戰(zhàn)”效果等優(yōu)點(diǎn)，成為各國軍隊(duì)研究的重點(diǎn)。美軍衛(wèi)勤模擬仿真重點(diǎn)領(lǐng)域主要涉及衛(wèi)勤指揮模擬仿真和醫(yī)療救治模擬訓(xùn)練，其在20世紀(jì)90年代統(tǒng)籌建立了一體化、高性能的國防模擬和仿真綜合技術(shù)框架[5]，在此框架下，美國海軍衛(wèi)生研究中心主導(dǎo)研發(fā)了目前美軍應(yīng)用最為廣泛的戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)勤保障分析仿真軟件戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)勤規(guī)劃工具(Tactical Medical Logsistics Planning Tool, TML+)，該軟件為美海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)衛(wèi)勤保障設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)包括傷員發(fā)生、傷員救治、醫(yī)療后送的全流程全要素模擬，同時能夠開展衛(wèi)生資源消耗評價、衛(wèi)勤力量結(jié)構(gòu)優(yōu)化和戰(zhàn)場衛(wèi)勤保障方案籌劃等工作[6-7]。

2.2我軍衛(wèi)勤保障模擬仿真研究我軍在衛(wèi)勤模擬仿真技術(shù)應(yīng)用與軟件開發(fā)上進(jìn)行了許多有益的探索和實(shí)踐。國內(nèi)研究者開展了海上醫(yī)療后送模擬仿真研究，將海上醫(yī)療后送系統(tǒng)按不同區(qū)域和不同階段分解為若干個子系統(tǒng)，通過對其模擬實(shí)現(xiàn)對海上醫(yī)療后送系統(tǒng)的模擬[8-9]；齊亮等[10]以醫(yī)院船為節(jié)點(diǎn)，利用離散事件模擬和系統(tǒng)動力學(xué)方法對后送流程開展仿真，以找出傷員限制性關(guān)鍵因素，從而進(jìn)行路徑優(yōu)化和資源調(diào)整。相較于外軍尤其是美軍成熟的衛(wèi)勤仿真建設(shè)，我軍衛(wèi)勤信息化水平還在起步階段，尤其是戰(zhàn)術(shù)層次衛(wèi)勤保障模擬仿真研究仍存在較大差距[11-12]。綜合而言，海上作戰(zhàn)衛(wèi)勤保障模擬仿真是開展衛(wèi)勤保障研究的重要手段，而仿真模型的構(gòu)建是開展衛(wèi)勤保障推演、保障方案論證與評估的基礎(chǔ)，也是開展模擬訓(xùn)練的前提。因此，本文通過對某型船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺進(jìn)行模擬仿真，為模擬船塢登陸艦海上傷員醫(yī)療救治的全要素、全過程提供研究工具。

3 船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬仿真平臺

3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用兵棋與仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬仿真平臺由模型層、規(guī)則層、推演層三個層面組成，模型是開展衛(wèi)勤保障推演、保障方案論證與評估的前提，規(guī)則是模擬推演實(shí)施過程中推演實(shí)體(人、裝)執(zhí)行相關(guān)行動必須遵循的依據(jù)和規(guī)范，推演是模型和規(guī)則的具體應(yīng)用，能夠推演論證船塢登陸艦遂行醫(yī)療救治任務(wù)時傷員救治范圍、流程與規(guī)范等。見圖1。

圖1 船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺模擬仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.2模擬仿真模型模擬仿真模型包括戰(zhàn)場環(huán)境仿真模型、裝備仿真模型及人員仿真模型三部分。見圖2。其中，戰(zhàn)場環(huán)境仿真模型主要研究登島作戰(zhàn)樣式下，對船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺所處的戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行仿真建模，構(gòu)建戰(zhàn)場環(huán)境“三維”數(shù)據(jù)庫與模型庫，包括地理環(huán)境、氣象環(huán)境、水文環(huán)境、軍事環(huán)境等復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境要素，為船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺模擬推演提供“逼真”的外部戰(zhàn)場環(huán)境。裝備仿真模型是在戰(zhàn)場環(huán)境仿真建模的基礎(chǔ)上，構(gòu)建船塢登陸艦醫(yī)療救治裝備仿真模型，包括船塢登陸艦平臺模型、船塢登陸艦衛(wèi)生裝備模型2類“三維”數(shù)據(jù)庫和模型庫，為船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬提供裝備基礎(chǔ)模型與參數(shù)。人員仿真模型包括傷員仿真模型、船塢登陸艦作戰(zhàn)人員仿真模型、衛(wèi)勤保障人員仿真模型等“三維”數(shù)據(jù)庫和模型庫，為船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬提供人員基礎(chǔ)模型與參數(shù)。

3.3模擬推演規(guī)則依據(jù)登陸作戰(zhàn)船塢登陸艦遂行醫(yī)療救治任務(wù)的衛(wèi)勤保障想定，按照傷員醫(yī)療后送的流程與規(guī)律，主要構(gòu)建裝備、人員、指揮、救治流程等方面的推演規(guī)則。主要包括：①船塢登陸艦裝備使用規(guī)則；②衛(wèi)生裝備使用規(guī)則；③人員行動規(guī)則；④衛(wèi)勤指揮規(guī)則；⑤救治流程規(guī)則,為醫(yī)療救治平臺模擬推演提供依據(jù)與規(guī)范。見圖3。

圖2 模擬仿真系統(tǒng)模型層內(nèi)容設(shè)計(jì)

圖3 模擬仿真系統(tǒng)規(guī)則層內(nèi)容設(shè)計(jì)

3.4模擬仿真推演以作戰(zhàn)想定為背景，依據(jù)作戰(zhàn)樣式下衛(wèi)勤保障任務(wù)要求，采用已構(gòu)建的船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬仿真平臺，按照海上傷員醫(yī)療救治流程與規(guī)范，通過模擬多次不同傷員數(shù)量、傷情的發(fā)生，推演不同衛(wèi)勤力量編成、衛(wèi)生裝備配備下傷員換乘、收容、分類、急救、手術(shù)、后送等救治能力，論證分析船塢登陸艦遂行醫(yī)療救治任務(wù)時傷員救治范圍、流程與規(guī)范等。

4 結(jié) 語

本文通過對比分析國內(nèi)外海軍兩棲艦船醫(yī)療系統(tǒng)特點(diǎn)，以及海軍衛(wèi)勤保障模擬仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了某型船塢登陸艦醫(yī)療救治模擬仿真平臺，并進(jìn)行模擬仿真推演，初步分析了海上作戰(zhàn)衛(wèi)勤保障任務(wù)下船塢登陸艦醫(yī)療救治平臺的傷員醫(yī)療救治能力，以及衛(wèi)勤力量編成和衛(wèi)生裝備配備的合理性；但部分模型及推演規(guī)則的精確性仍有待于進(jìn)一步提高，課題組下一步通過反復(fù)推演與專家論證對模型和規(guī)則進(jìn)行修正和完善，以期為船塢登陸艦遂行醫(yī)療救治任務(wù)提供科學(xué)的訓(xùn)練方法與手段。