登陸輸送編隊裝載方案及優選方法*

高建岡 邱志偉

(海軍兵種指揮學院 廣州 510430)

1 引言

在當今高技術條件下的登陸作戰中,登陸輸送編隊的戰斗裝載問題已經成為一個亟待解決的難點,有必要提供一種計算方法,運用計算機模擬,快速、高效地得出各種具體可行的裝載方案,并從中進行方案的優選[1]。

本文限于版面,僅僅分析作戰單位裝載法該種較為常用的戰斗裝載法。

2 登陸輸送編隊戰斗裝載方案優化模型

2.1 登陸輸送編隊戰斗裝載方案模型

在采用作戰單位裝載法時,對于各型登陸艦艇而言都有其確定的有限的單艦裝載方案。在這里我們參照每一型登陸艦艇有限數量的單艦裝載方案來建立整個登陸輸送編隊的裝載方案數學模型。

根據登陸艦艇實際裝載情況,假設各型登陸艦艇的單艦裝載方案為Xij(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n),Xij為第i型登陸艦艇的第j種單艦裝載方案,則各型登陸艦艇的單艦裝載方案矩陣[X]為[2]:

假定n為各型登陸艦艇中單艦裝載方案數量最多的單艦裝載方案數量,對于其他的登陸艦艇沒有那么多數量的單艦裝載方案,進一步假定每一型登陸艦都存在n數量的單艦裝載方案,而那些實際上不存在的單艦裝載方案,取值為零。

這里先作一些可行的簡化,在這里對于裝載體積所產生的影響不予考慮,而只把裝載重量和裝載面積作為主要的影響因素[3]。假定登陸輸送編隊需要裝載k1種人員、裝備或物資,其單位重量、單位所需裝載面積寫為行矢量[T]和[M]:

假定所需要裝載的的各種人員、裝備或物資總重量和總面積分別用Z L、MJ表示,所需要裝載k1種人員、裝備或物資的數量可以用矩陣表示為:

這個矩陣[R]的各項數值是由裝載任務事先給定的,則:

矩陣[R′]中各項的具體數值是根據各型登陸艦的單艦裝載方案來確定的。

設每一種單艦裝載方案所可以裝載的總重量可以用ZL′表示,所可以裝載的總面積可以用MJ′表示:

前面已經說明,對于不存在的單艦裝載方案,也就是數值為零的單艦裝載方案,在矩陣Z L′ij和MJ′ij中,同樣可以使用 0來表示。

各型登陸艦艇單艦裝載方案被實施的數量,即整個編隊中采用的各型登陸艦艇單艦裝載方案的數量分別為 Nij,則整個編隊的裝載方案可以用[N]表示為:

水解大麥蛋白（Hydrolyzed barley protein）是大麥（Hordeum vulgare）和二棱大麥（H.distichon）中蛋白質的水解物。二棱大麥籽粒蛋白質質量分數為6%，籽皮中含量更高。水解大麥蛋白是將大麥的谷蛋白類提取物經酸堿或酶部分水解、濃縮后得到的產物。大麥的氨基酸組成見 表2。

Nij表示整個輸送編隊采用了各型登陸艦艇單艦裝載方案為Xij的數量。

此外,如果需要粗略的說明整個登陸輸送編隊需要各型登陸艦艇的數量,假設需要各型登陸艦艇的數量為Si,則:

在各型登陸艦艇單艦裝載方案Xij、所要裝載的總重量ZL、所要裝載的總面積MJ已知的情況下,根據各種單艦裝載方案所可以裝載的重量ZL′ij、各種單艦裝載方案所可以裝載的面積 MJ′ij,建立裝載方案數學模型,編制裝載方案計算程序,就可以得出符合裝載要求的有限數量的登陸輸送編隊裝載方案。顯然,這些裝載方案不是唯一的,每一個裝載方案在理論上都是可行的。

2.2 登陸艦艇戰斗裝載方案優選模型

對于所有可行的裝載方案,可以在定性分析的基礎上,進行裝載方案的優選,從有限數量的裝載方案中選擇最優的一個裝載方案,提供制訂裝載計劃時參考。

假定三個參數,分別是單艦裝載方案裝載噸位空載值、單艦裝載方案裝載面積空載值、單艦裝載方案裝載體積空載值。為了實際應用的簡便,一般不把裝載體積作為限定因素,所以對于單艦裝載方案裝載體積空載值不予考慮。為了和前面的假定達成統一,設各種單艦裝載方案所對應的裝載噸位空載值為 Δ Tij、裝載面積空載值為 Δ Mij,Δ Tij和Δ Mij都是和每一個單艦裝載方案是一一對應的。

在制定裝載計劃的時候,必須預留余地,體現在數學模型上,就是需要考慮修正系數。在這里同樣忽略裝載體積的影響,只針對裝載噸位和裝載面積先定義四個參數,分別是裝載噸位修正系數KT、裝載噸位空載修正系數K′T、裝載面積修正系數KM、裝載面積空載修正系數K′M,其中:

根據相關資料數據,對于制式登陸艦船,可以采用以下數據[4]:

把各型登陸艦單艦裝載方案所對應的裝載噸位空載值ΔTij和裝載面積空載值Δ Mij結合起來,引入一個共同的參數來表示兩者對于各型登陸艦各種單艦裝載方案所產生的空載問題的綜合影響程度,用裝載空載值 Δ W′ij來表示為[5]:

各種裝載方案之間的優選問題,是一個定性的要求,需要轉化為定量的要求,通過裝載空載值ΔW′ij這個參數的建立,就可以得出優選的一個度量值,即總體裝載空載值 ∑ Δ W′ij,在眾多可行的方案中選擇最優的一個方案,也就轉化為選擇總體裝載空載值 ∑Δ W′ij為最小的一個裝載方案了。因此,可以建立整個登陸輸送編隊的裝載方案的優選數學模型:

前面已經知道,這些裝載方案不是唯一的,讓程序把這些可行的裝載方案重新返回,計算出每一種可行的裝載方案的總體裝載空載值 ∑Δ W′ij,進行比較分析,選出最小的數值,這樣一來,最優的登陸輸送編隊裝載方案就可以得出了。

3 結語

本文利用數學分析工具,建立起登陸輸送編隊裝載方案及優選模型,為編制登陸輸送編隊裝載方案及優選軟件系統提供支持,按照模型編制后的軟件,在計算機上可以順利實施登陸輸送編隊裝載方案的生成及其優選。

[1]戴自立.現代艦艇作戰系統[M].北京:國防工業出版社,1999

[2]運籌學[M].北京:清華大學出版社,1995

[3]張劍.軍事裝備系統的效能分析、優化與仿真[M].北京:國防工業出版社,2000

[4]戴維?R?弗里登.海軍武器系統原理[M].上海:上海翻譯出版社,1991

[5]陸軍武器系統分析[M].北京:兵器工業部兵器系統工程研究所,1990