基于托架的通用彈藥集合裝載優化研究

關繼成 李良春

摘 要：為了實現快速高效的彈藥保障，通過對彈藥托架集裝的簡單分析，建立了托架集裝彈藥優化模型，并對模型求解進行了探討，為解決彈藥集裝優化問題提供了可行的理論基礎。

關鍵詞：彈藥保障；集裝；優化

中圖分類號：E241 文獻標識碼：A

Abstract： In order to achieve fast and efficient ammunition support， through a simple analysis of the ammunition bracket containerization， established an optimization model of ammunition bracket containerization and discussed on the model solution， which provided a feasible theoretical basis for solving optimization problems of ammunition containerization.

Key words： ammunition support； containerization； optimization

彈藥保障歷來是平時和戰時裝備保障工作的重點和難點，特別是在戰時，裝備保障部門要在瞬息萬變的戰場環境中把握彈藥的消耗、儲備、補給情況，并實時做出相應決策。彈藥供應系統通過調撥供應等活動，實現彈藥空間上的流轉和時間上的持續，其最終目的是及時、準確、經濟、高效地將彈藥送達目的地。在這一決策過程中，裝備保障部門要實時擬制彈藥運輸申請計劃，給出各種彈藥相應的集裝方案，然后再向運輸部門提出運輸工具用量的申請。為了能夠實現以上目標，對彈藥的集裝及集裝優化方法進行深入研究是十分必要的。

1 托架及托架集裝優化指標

1.1 托架簡介。托架就是一個有一定長度和寬度的用來承載一定量貨物以便儲存運輸的大型平臺。托架集裝是隨著20世紀90年代初期整裝自卸技術的發展，適應現代局部戰爭高強度、高消耗對彈藥供應保障的發展需要，依托現代軍事物流手段而發展起來的新型集裝技術，它是目前軍事物流領域最先進的一種集裝手段。

彈藥托架集裝是整裝自卸技術和集裝手段的有機結合，充分利用集裝空間和簡化集裝工具，最大限度地減少了裝卸搬運等保障環節，將作戰前言的分發、清點等補給工作寓于戰略后方倉庫平時訓練和戰時保障工作中，使傳統的“計量”補給變為現代的“記件”保障，過去的“定點”保障變為戰時的“流動”補給，降低了作戰前沿彈藥倉庫的儲備量，更加有利于部隊機動和伴隨保障的實現。彈藥的托架集裝作為一種新型的集裝形式，是伴隨整裝自卸技術、結合全球定位系統和電子標簽而發展起來的先進集裝手段，是外軍彈藥供應保障由機械化向信息化、精確化發展的集裝技術基礎，因其機動靈活、經濟快速、組合方便等突出優點而受到西方軍隊大力推廣。我軍彈藥集裝可以以托盤集裝、集裝袋集裝為基礎，按照基本作戰單位彈藥的需求量為基準，組合成成套的標準包彈藥，利用托架集裝工具，結合我軍北斗定位系統和電子標簽，建立起符合我軍彈藥精確化供應保障要求的集裝方式，實現我軍彈藥供應保障的跨越式發展，闖出一條投入較少、效益較高、又好又快的發展新路。

1.2 托架集裝優化指標。根據托架的構造和集裝特點，其就是以標準集裝箱的底板作為標準的一個大型集裝平臺，其集裝要求與托盤的區別是：托盤只能集裝同類彈藥但托架可以集裝不同類型的成套化彈藥；其集裝要求與集裝箱的區別是：集裝箱有體積的限制但托架沒有體積方面的嚴格限制；按其集裝要求集裝完成后，評論其優化程度主要依靠的參數是托架面積利用率β和重量利用率γ（具體參數的定義見后面模型）：

根據實際集裝過程中捆扎固定的方便性要求和資源利用率的實踐分析，結合彈藥集裝的特點，一般優先采用面積利用率進行評價；實際集裝過程中，利用率不可能達到理想的100%，一般達到80%以上就很理想了。因此，托架集裝優化指標定為：

2 托架集裝優化模型研究

2.1 托架集裝要求。根據彈藥集裝化保障的實際特點和保障模式對托架的需求，在此僅對利用托架集裝一定量、無限量彈藥情形進行優化建模分析。詳細集裝要求如下：（1）托架集裝彈藥形式：箱裝彈藥、托盤集裝化彈藥、集裝袋集裝化彈藥、集裝箱集裝化彈藥；（2）集裝箱集裝化彈藥尺寸為其本身外部尺寸；（3）托盤集裝化彈藥尺寸為其包裝后的實際最大外廓尺寸；（4）集裝袋集裝化彈藥尺寸為其包裝后的實際最大外廓尺寸；（5）根據彈藥集裝的要求，同一個托架上可以集裝同種或多種彈藥和不同包裝后的模式，集裝方向只考慮橫裝、縱裝、橫縱混裝；各種形式彈藥的規定面必須朝上；（6）載重不超過最大限重。

設我們所建立模型中空間坐標系中原點位于集裝工具的LBB（Left-Bottom-Back）點，集裝工具的長方向沿x軸，寬方向沿y軸，高方向沿z軸，如圖1所示：

2.2 托架集裝一定量/無限量彈藥模型。提高集裝程度是我們的重要優化目標，這就要求所使用的托架個數盡可能少，但同時也要避免為了達到以上目標而不切實際的選用規格過大的集裝工具，所以集裝工具的平均面積利用率、平均重量利用率也應作為優化目標，以避免不必要的資源浪費。

（1）符號及變量說明

3 結 論

本文通過介紹彈藥托架集裝及未來戰爭對我軍彈藥保障的需求，確立了托架集裝優化指標，建立了集裝優化模型，利用混合整數規劃的方法對通用彈藥集裝優化問題進行了研究，為解決集裝優化難題提供了一種可行的理論指導和技術支撐。在模型研究部分本文提供的是一種基于啟發式思想的近似算法，算法的性能有待進一步改進，以使出現各種極限情形時的集裝利用率進一步提高。

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