軍用裝備車輛的科技化調度優化問題分析

何勇波　趙博年　張伯全　陳睿

摘要：所謂車輛調度，涉及到資源優化分配、運輸任務指派，屬于組合優化問題。軍用車輛調度在此基礎上，更加強調軍事特殊性，有其自身的特點和規律。按照軍事學學科劃分情況，軍用車輛調度問題應當屬于戰力分配問題，可歸結到軍事運籌學領域內的作戰行動優化中。

關鍵詞：軍用裝備；車輛調度；科技化；優化

1作戰行動優化

作戰行動優化是軍事運籌學領域的研究內容之一，主要包括兵力分配與展開優化、兵力機動優化、作戰計劃與指揮優化等內容。在作戰行動中，合理正確的行動方案可以取得良好的行動效果。在行動方案的擬定上，有許多問題或要素可以表達成結構性決策問題，從而可以運用計算機應用技術輔助方案制定，實現作戰行動的優化。運用計算機應用技術解決諸如軍用車輛調度類作戰行動問題，關鍵在于要把具體問題抽象成既能反映作戰行動本質，又要符合優化技術要求的數學模型。

2車輛調度問題類型

在軍事應用領域，車輛調度問題研究有其更重要的現實意義和更廣闊的應用價值。同常規車輛調度相比，軍用車輛調度有其自身特點。一是在戰時，為搶占作戰先機，獲得戰場優勢，車輛調度往往突出時效性，強調時間觀念，多以用時最短為考量目標；二是在平時，為順利完成任務，節約資源，車輛調度往往突出效能性，強調優中選優，多以效能最大為考量目標。本文即結合自身部隊工作實踐，提出了一個比較切合實際、與軍用車輛遂行任務密切相關的車輛調度問題。該問題可簡單描述為：裝備技術區中有多臺車輛和對應的駕駛員，擬從中選出部分車輛和駕駛員，派往某些目標點執行任務。在一人只能駕駛一車去往一個目標點的情況下，試確定一個分派某名駕駛員駕駛某輛車去往某目標點的方案，使得所有派出車輛的作戰效能之和為最大。

3影響因素分析

針對以上描述的調度問題，結合當前軍用車輛管理使用實際，以及遂行任務區間內的客觀環境，應從靜態和動態兩個層面，車輛自身性能、駕駛員情況、目標點環境因素三個方面對考量目標的影響因素進行分析。

3.1車輛自身因素

戰力也稱戰斗力，是軍事科學中的一個概念，其基本要素由武器裝備、作戰人員、物資器材等構成。其中，各類車輛裝備作為保障載運平臺、武器作戰平臺，在遂行各類任務中起到至關重要的作用。車輛靜態戰力指數，也叫初始戰力指數，是指車輛裝備交付部隊使用后，遂行任務能力的一種量化體現。該戰力的大小取決于車輛裝備自身性能參數、已行駛里程、車載器材配套情況、定期保養情況等要素。按照一般經驗規律，車輛自身性能越強，則戰力指數對應越大，反之越小；行駛里程越長，車輛磨損應越嚴重，則戰力指數對應越小，反之越大；車載器材配套率越高，則戰力指數對應越大，反之越小；定期保養維護越及時，則戰力指數對應越大，反之越小。根據自身性能、裝備配套、行駛里程、維護情況等要素的差別，每一輛車均對應一個靜態戰力指數。

3.2駕駛員因素

駕駛員是車輛裝備的直接操作者，對戰力指數和油耗指數有著十分重要的影響。單純地分析駕駛員因素，可以從基本駕駛經驗、個人駕駛習慣以及臨機處置能力三個方面考慮對車輛戰力和油耗的影響。以往經驗數據表明，對于同一條道路、同一輛車，在其他客觀環境都相同的情況下，駕駛經驗與技術水平不同的駕駛員，單位耗油量可相差10%-15%，同時，對車輛戰力指數的影響可相差15%-20%。軍用車輛駕駛員之間駕駛經驗的主要區別來自于學習受訓情況和駕車行駛里程的不同。經過業務機構培訓的越多，參加相應訓練的越多，自身主動學習的越多，積累的業務知識就越全面，對車輛戰力的提高也就越大，同時同等條件下油耗也越省。駕駛員在部隊服役年限越長，平時駕駛車輛的機會就越多，駕駛里程累積就越長，駕駛技術就越熟練，獲得駕駛經驗就越豐富，對車輛戰力的提高也越大，同時同等條件下油耗也越省。個人駕駛習慣主要體現在不同客觀環境下駕駛員對行車速度、使用檔位等情況的控制。

3.3客觀環境因素

客觀環境因素中對車輛戰力和油耗影響比較直接和突出的是道路情況和天氣狀況。道路的坡度、曲度和路面強度也對車輛的戰力和油耗有所影響。經驗數據表明，負坡度對油耗的影響微乎其微，可忽略不計；正坡度與油耗基本成正比例關系。比如，車輛時速在40公里時，假若坡度從2%增加到7%，則單位油耗會增加2倍。同時，道路的曲度會對行駛的車輛產生橫向離心力，也叫做曲度阻力。曲度越大，曲度阻力越大，油耗也隨之增加，反之減少。另外，道路的路面強度對油耗也有一定影響。天氣狀況是影響車輛戰力和油耗的另一重要因素，主要包括溫度、風力、雨雪、氣壓等要素。

3.4“人-車-目標點”綜合影響因子

本節之前關于車輛自身性能、駕駛員情況、客觀環境因素的討論都是相對獨立的、靜態的分析，而本文研究的車輛調度問題，單是依靠這樣的分析是遠遠不夠的。對于同一輛車而言，不同的駕駛員在不同的客觀環境下駕駛，對最終戰力和油耗的影響都是不同的。因而，必須要將各個影響因素綜合起來考慮，建立動態分析機制。為此，本文設置了“人-車-目標點”綜合影響因子，用以分析三方面因素對車輛戰力和油耗的綜合動態影響，即結合裝備技術區管理系統相關統計資料和歷史經驗數據，針對某一人駕駛某一車去往某一目標點分別確定每一個戰力影響因子和油耗影響因子，經過和車輛靜態戰力和油耗指數求和計算、分析比較，以確定最終的車輛優化調度方案。