不同箱型軍用物資配載優化研究

李勤真　苗雨欣　王春剛　霍東芳

摘要：隨著我軍軍用物資集裝化程度的逐漸提高，必然要求集裝箱進行配載優化設計，以提高集裝效率、經濟效益和軍事效益。文章在分析不同箱型軍用物資配載優化必要性的基礎上，根據部隊作戰物資的種類，確立了配載優化的目標，建立優化配載模型，給出相應的求解算法，并進行了實例仿真，驗證了配載模型及解算方法的可行性。

關鍵詞：不同箱型；軍用物資；優化配載

中圖分類號：F224文獻標識碼：A

Abstract: With the improvement of our military material containerization, it's necessary to optimize the loading of container in order to improve efficiency of loading, economic benefits and military benefits. Base on the analysis on the necessity of loading optimization of military materials in different containers, this paper establlishes the aims and models of loading optimization, offers a solution, and executes a case simulation to validate the feasibility of loading models and algorithm, according to the kinds of unit operational materials.

Key words: different container; military materials; loading optimization

0引言

不同箱型的軍用物資合理配載是軍用物資集裝箱儲運的基礎環節，配載質量的好壞直接關系到物資運送的效率，并將影響到整個集裝箱運輸系統的運作效益。集裝箱的裝載能力包括集裝箱的內部幾何容積和凈載重量［1］。在軍用物資集裝箱儲運保障工作中，應盡量減少集裝箱數量的使用，合理利用集裝箱裝載能力，最大限度地提高集裝箱的實際利用程度。軍用集裝箱合理裝載能力的確定，對于擴大軍用集裝箱的使用范圍，提高集裝箱的使用效率，有效地利用集裝箱的內容積和凈載重量，在各種運輸方式之間實行多式聯運等，都具有十分重要的作用。1基本條件的確定

1.1基本條件界定

按照我軍現行的物資分類方法，將作戰物資區分為彈藥、油料、器材（主要包括軍械器材、防化器材和車輛器材等）、藥材、軍需（包括給養、被裝和日用品）、野營物資和其他物資?？紤]到各種物資的特點，物資攜、運行量的計算方法有以下四種模式：（1）采用戰術單位基本消耗標準（如彈藥的基本消耗標準）；（2）采用部（分）隊基數標準（如戰救藥材的師基數標準）；（3）采用單項裝備基數標準（如單項器材基數標準）；（4）采用其他單項消耗標準（如人份、日份、月份等）［2］。

本文在計算過程中為方便起見直接將各類攜運行物資折算為以物資重量或體積計算。并且在攜運行物資中油料暫未定為適箱物資（需專門的油料專用集裝箱），因此油料暫不列入預儲之列。

1.2基本條件構成

假定某部隊的彈藥、給養、被裝、藥材、軍械器材、車輛器材消耗標準分別為G1、G2、G3、G4、G5、G6噸。軍用集裝箱的選用可依據國家軍用標準GJB 4361－2002《軍用集裝箱 類型、尺寸和額定質量》中所確定的軍用集裝箱尺寸確定，技術參數如表1所示。

1.3優化的前提條件

因各類軍用物資的物化性能不同，不同類別的物資在此假定不能混裝，但任一類型集裝箱可裝任意一類軍用物資，要求所選用軍用集裝箱數量最少，且能充分利用集裝箱的裝載能力。將待裝物資分為重類物資和輕類物資，重類物資為：彈藥、軍械器材、車輛器材，裝箱時可按所裝箱載重量的80%測算；輕類物資為：給養、被裝、藥材，裝箱時可按所裝箱載重量的50%測算或按容積利用率80%測算，在此按所裝箱載重量的50%測算。

2模型的建立與求解

2.1模型的建立

對于軍用物資進行合理選箱和優化裝載，使所選用集裝箱數量最少，可最終反映為所選軍用集裝箱的箱底面積之和達到最小值。其模型為：

S=XS

模型應滿足以下約束條件：

（1）所選某類軍用集裝箱的箱數總量：Xi≤GjTi；

（2）所選箱型、箱數應能裝下對應的軍用物資：

XiTi≥Gj

S——所選軍用集裝箱的底面積之和，單位為m2

Xi——所選某類軍用集裝箱的箱數，某中i=1,2,…,7；依次代表1C、JY7、JY10、JY7X、JY5、JY10X、JY1型

軍用集裝箱

Si——所選箱體底面積，單位為m2 （i=1,2,…,7）

Gj——某類軍用物資的總重量，單位為噸，（j=1,2,…,6）

——載重量利用率，重類物資取80%，輕類物資取50%

Ti——某一箱型軍用集裝箱凈載重量，單位為噸；（i=1,2,…,7）

ceiling（）——表示進位取整，在此用于對Xi計算

2.2模型的求解

此模型屬于線性規劃中的整數規劃問題，可采用輔助軟件LINDO來計算。在此，以彈藥裝箱優化為例，進行計算方法演示。

將彈藥總量、集裝箱尺寸初始值代入模型可得目標函數：

S=14.77X+4.8X+9.78X+4.8X+3.55X+8.43X+1.17Xmin

結束條件：

X≤G80%×20X≤G80%×6X≤G80%×8X≤G80%×2.5X≤G80%×4X≤G80%×4X≤G80%×0.980%20X+6X+8X+2.5X+4X+4X+0.9X≥G

利用輔助軟件LINDO可計算S和Xi的值，然后計算ceilingX，得到所需各類型軍用集裝箱數量。

3配載優化實例仿真

3.1基本條件構成

假定某戰役后勤倉庫有一批軍用物資分別為：彈藥、給養、被裝、藥材、軍械器材、車輛器材，其重量為3 796.0噸、256.0噸、87.5噸、7.8噸、42.0噸、170.0噸。選用表1所示幾種軍用集裝箱進行裝載，要求在各種物資不能混裝的情況下，所選用軍用集裝箱數量最少，且能充分利用集裝箱的裝載能力。

3.2模型的建立與求解

在此我們直接采用2.1中所建立的模型和2.2中模型的求解方法進行處理。此模型屬于線性規劃中的整數規劃問題，可采用輔助軟件LINDO來計算。在此，以彈藥裝箱優化為例，進行計算方法演示。

將彈藥總量、集裝箱尺寸初始值代入模型可得目標函數：

S=14.77X+4.8X+9.78X+4.8X+3.55X+8.43X+1.17Xmin

結束條件：

X≤G80%×20≤238X≤G80%×6≤791X≤G80%×8≤594X≤G80%×2.5≤1 899X≤G80%×4≤1 187X≤G80%×4≤1 187X≤G80%×0.9≤5 27380%20X+6X+8X+2.5X+4X+4X+0.9X≥3 796

利用輔助軟件LINDO可計算S和Xi的值，然后計算ceilingX，得到所需各類型軍用集裝箱數量。

解得：

S=XS=3 505.29, X1=237，X2=1，X3=X4=X5=X6=X7=0

同理可得其余各種物資所需各類型軍用集裝箱的數量，裝箱優化結果見表2。

3.3計算結果分析

從模擬裝載優化結果可知，箱型選擇時，大型箱利用數量較多，以1C為主；小型箱利用數量較小，但合理使用小型箱是優化的關鍵。

參考文獻：

[1]索占鴻,等． 集裝運輸[M]． 北京: 中國鐵道出版社, 2005:136．

[2]田潤良, 李勤真,等． 軍用集裝箱運輸[M]． 北京: 解放軍出版社, 2003:43．