運輸勤務保障指揮動態仿真評估研究

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化為在時間軸上的虛擬行動，各時間點上虛擬內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［1］。當研究勤務保障計劃時，依據保障行動計劃虛擬出指揮活動過程，提煉各個時間節點上的特征數據，并在同一時間節點上，與現實保障行動特征點上的特征數據和現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，可依據原有保障計劃，結合現實情況變化，在計劃與現實的結合中虛擬出動態化指揮活動過程，對已經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、保障實體規模、保障能力水平、質點空間參數、質點時間參數等屬性;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成，具有一定整體性和相對穩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，即與實體之間可區別的最小單位有關。根據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年伊拉克戰爭美軍為例，當以戰役軍團為分辨度時，運輸保障目標為4 個作戰實體，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 運輸勤務實體狀態描述

運輸勤務保障力量點的狀態屬性歸結為以下幾類:一是時空數據，包括運輸保障時間和目的地的信息;二是環境數據，包括地形、水文、氣象、道路質量、水路條件、晝夜等;三是運輸勤務保障力量及運輸裝備數據，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、公路運輸等)、心理狀態、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分別指時空數據、環境數據、運輸勤務保障力量及裝備數據和指揮控制信息;u1i、u2i、u3i、u4i分別指u1、u2、u3、u4的下一級數據。

2 運輸勤務保障能力規范

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場環境，因此，運輸勤務保障能力規范包括2 個方面的內容:一是運輸勤務保障實體本身保障能力的規范，在這方面應用較多的采用相對效能指數法;二是戰場自然、社會環境帶來的保障能力規范，即將環境轉化為一定條件下的具有統一衡量標準的保障能力。比如，對于戰場社會環境，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范應包括各類保障方式之間的規范和與保障實體本身保障能力的轉換，即各類保障方式之間應有統一的衡量尺度，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成，在某一時間截面上行動是靜態的，當累積“時間截面”時，形成的是行動過程，它是動態的，以此實現以“靜”制“動”，完成靜態向動態的轉化。

運輸勤務保障行動過程的靜態描述包含兩方面內容。

(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而產生的推力或阻力。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;勤務保障實體及其所處的環境是產生推力或阻力的條件，它制約著勤務保障行動的發展變化。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)勤務保障行動的結果即狀態量的描述。勤務保障行動的結果是后勤部隊在保障任務驅動下的運動變化，用一系列狀態量描述，即各個時刻點狀態量的集合:

式中Ut為在時刻t的保障體系狀態。

3.2 運輸勤務保障行動過程仿真

根據上述分析，勤務保障行動過程是由大量具有不同狀態量的點組成。因此，勤務保障行動進程的仿真也應是由大量保障狀態點組成。實際勤務保障進程總有一些比較特殊的時間節點，這些節點對指揮活動過程影響明顯，它直接決定了指揮活動過程，如臨時大量部隊調動，運輸保障能力緊張，需要從戰略層面上進行運力籌集。也有一些時間節點，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鍵楨點的生成和中間楨點的生成兩個過程［3］。

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

(2)中間楨點的生成。由計算機根據一定的規則，依據關鍵點和地理環境等信息，自動生成關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量的生成。路線生成可以領先空間位置點的確定，根據一定的規則來生成。

路線生成的規則:設兩點間行動過程為一條直線，即各中間楨點滿足函數，而修正規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默認的一般規則見表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鍵點擴展到對整個運輸保障行動計劃進行評估，其結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，完全可以根據給出的時間或空間條件，轉化成指揮活動過程點各種狀態量數據，再根據運輸部隊保障能力規范要求，計算出在該時間段內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。根據行動點數據，按照上述運輸保障實體保障能力規范要求，將其轉化為具有統一標準量的相對保障效能指數，由此判斷在這一時間段內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默認的一般規則

5 結 語

本文提出的“運輸勤務保障計劃系統中指揮活動過程仿真與計劃評估”方法，是通過引入關鍵楨點和中間楨點概念，利用關鍵楨點的具體屬性，由計算機輔助生成中間楨，構建運輸勤務保障背景下“指控”的虛擬戰場，實現由已知向未知轉化，由離散、靜態的運輸勤務行動點向連續、動態的運輸勤務行動轉化。通過計算各個階段運輸勤務保障效能值，實現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或其他模擬訓練系統的設計提供參考和借鑒，也為抽取運輸勤務保障行動計劃中任意階段數據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設計與建模［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.