研發(fā)我軍海上運輸投送決策支持系統(tǒng)的初步考慮

汪 欣， 王廣東， 尤 健

(1.陸軍軍事交通學(xué)院學(xué)員五大隊研究生隊，天津 300161；2.陸軍軍事交通學(xué)院軍事交通運輸研究所，天津 300161)

海上運輸投送是運用軍地運送艦船，通過海上航線，將作戰(zhàn)部隊和物資裝備輸送到預(yù)定地域的戰(zhàn)略戰(zhàn)役行動。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形式的發(fā)展演變，海上運輸投送的兵種多、裝備類型多，時限要求緊，適合裝載船舶數(shù)量有限、裝載地點分散，只有借助信息化技術(shù)手段，優(yōu)化流程和裝卸載方案，提升運載工具使用效率，才能提升軍事效益和經(jīng)濟(jì)效益并達(dá)成精確籌劃、精確組織和實施。海上運輸投送包括裝、運、卸多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都會面對不同保障對象、處于不同的空間位置、篩選各種實施方式，對專業(yè)性要求極高[1]。海上運輸投送包括需求分析、計劃制定、海運力量調(diào)度、民用運力動員、海運途中監(jiān)控、海運物資保障等一系列過程，這些都需要進(jìn)行方案制定和選擇決策，對專業(yè)性要求極高，通過人力計算耗時易錯且效率低下，迫切需要開發(fā)出功能完備的決策支持系統(tǒng)，為未來我軍海上運輸投送決策提供科學(xué)、高效、可靠的信息化處理平臺。海上運輸投送決策包括平時、急時和戰(zhàn)時三種情況。利用海上運輸投送決策支持系統(tǒng)主要解決運輸投送需求分析、運輸投送方案選擇、運輸途中動態(tài)監(jiān)控、運輸投送能力評估等一系列問題，從而為我軍海上運輸投送行動提供科學(xué)高效的輔助決策支持，為戰(zhàn)役指揮員快速高效確定運輸投送決斷提供決策依據(jù)。

1 系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀及需求分析

1.1 投送決策支持系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀和問題

1.1.1 我軍海上運輸投送支持系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

目前海上運輸投送支持系統(tǒng)主要包括：海上運輸投送動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、陸空軍船艇動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、行業(yè)運輸信息系統(tǒng)(海事監(jiān)控系統(tǒng)(AIS船舶定位系統(tǒng)、VTS船舶交通管理系統(tǒng)、CCTV電子監(jiān)控系統(tǒng))、航運企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)(如中海貨運船運信息系統(tǒng)、中海船舶監(jiān)控系統(tǒng)等)、港口監(jiān)控系統(tǒng)(如廣州港航道監(jiān)控系統(tǒng)、廣州港區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等))、船訊網(wǎng)、運輸投送信息系統(tǒng)等[2]。我軍現(xiàn)有海上運輸投送決策支持系統(tǒng)主要有三種：第1種是軍隊運輸投送動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于運輸投送過程中的現(xiàn)場監(jiān)控、實時掌控。第2種是海上運輸投送輸送保障方案編制系統(tǒng)，主要用于民用運輸船舶裝載部隊重裝備時的自動配載，可以具體到船和甲板的配載。第3種是軍事運輸投送計劃系統(tǒng)，主要用于海上運輸投送計劃的編報與下達(dá)。這三種系統(tǒng)都是針對現(xiàn)場監(jiān)控、船型配載、計劃編報的單一功能開發(fā)，缺乏組織大規(guī)模作戰(zhàn)海上運輸投送的綜合決策支持系統(tǒng)。除此之外，目前運輸投送部門在用系統(tǒng)為運輸投送信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)本質(zhì)為信息管理系統(tǒng)，主要用來解決運輸投送過程中的指揮、監(jiān)控、通訊等信息化問題。

1.1.2 我軍海上運輸投送支持系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)有支持系統(tǒng)不具備同時對海上民船在港、在航情況以及軍運船舶裝卸載及航行情況的動態(tài)掌控，系統(tǒng)所采用的電子海圖無內(nèi)陸地理、交通信息，不便于內(nèi)河船艇進(jìn)行導(dǎo)航使用和指揮機(jī)關(guān)調(diào)度指揮，造成系統(tǒng)功能單一[3]。數(shù)據(jù)更新慢的原因是現(xiàn)有決策支持系統(tǒng)應(yīng)用推廣較差，未實現(xiàn)縱橫通連，且技術(shù)構(gòu)架相對封閉，所監(jiān)控到的船艇位置等信息目前只局限于內(nèi)部，未將信息與各級指揮管理部門、野戰(zhàn)部隊共享，不能滿足聯(lián)合指揮和保障協(xié)同實際需求[4]，造成了數(shù)據(jù)更新緩慢。監(jiān)控信息不全面的原因是目前現(xiàn)有的船艇動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對在航船艇的動態(tài)信息進(jìn)行了遠(yuǎn)程監(jiān)控，對于載運數(shù)量、承運裝備狀態(tài)等要素信息并沒有實現(xiàn)采集和監(jiān)控，不能完全滿足對船艇動態(tài)監(jiān)控的信息要求，并且目前系統(tǒng)受傳輸技術(shù)水平限制及通信基站覆蓋面積影響，在邊防水域、無人區(qū)水域等特殊地域，難以實現(xiàn)音頻視頻等信息遠(yuǎn)程實時傳送，造成了監(jiān)控信息不全。總體來說，我軍海上運輸投送支持系統(tǒng)普遍存在問題系統(tǒng)功能單一、數(shù)據(jù)更新緩慢、監(jiān)控信息不全面這三大類問題。

1.2 建設(shè)海上運輸投送決策支持系統(tǒng)的需求分析

決策支持系統(tǒng)一般解決半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問題，在傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，也是人工智能技術(shù)發(fā)展的前身。海上運輸投送決策支持系統(tǒng)有四個主要需求[5]：

一是海上運輸投送保障方案輔助生成。海上運輸投送要完成從需求提出、任務(wù)對接、動態(tài)監(jiān)控、運載工具選型到生成裝載方案、數(shù)學(xué)評估的復(fù)雜鏈路問題，包含快速科學(xué)生成建制船舶動用、民用船舶動員及對應(yīng)的裝卸載方案，自動生成裝卸載方案、配積載計劃、船型數(shù)量等[6]，提供海上運輸投送方案參考，解決需求分析、計劃制定、海運力量調(diào)度、民用運力動員、海運途中監(jiān)控、海運物資保障等一系列決策問題。

二是海上運輸投送實時動態(tài)指揮。各級水路軍事運輸主管部門對承擔(dān)軍運任務(wù)的民用船舶進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，需要掌握動態(tài)要素，根據(jù)軍隊“走出去”戰(zhàn)略，海外水路軍事運輸任務(wù)日益增加，承擔(dān)軍運任務(wù)的民用船舶所航行的海域范圍日益擴(kuò)大，從長遠(yuǎn)來看，對民船動態(tài)監(jiān)控的范圍應(yīng)當(dāng)覆蓋全球。

三是海上運輸投送全程指揮。遠(yuǎn)程指揮需求包括報文通訊方式的需求、發(fā)送終端的需求、接收終端的需求，在這些需求中，應(yīng)選擇北斗短報文作為水路民船遠(yuǎn)程指揮通聯(lián)的基本方式，各級機(jī)關(guān)對在航民船的遠(yuǎn)程指揮指令應(yīng)以能夠在各自的桌面系統(tǒng)直接發(fā)送為宜，盡量減少信息中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，力求快速直達(dá)在航民船的船載終端。

四是內(nèi)外部海上運輸投送信息的共享與交互。包括與一體化指揮平臺實現(xiàn)交互的需求、與軍事物流信息系統(tǒng)實現(xiàn)交互的需求、與行業(yè)運輸信息系統(tǒng)交互的需求，在這些需求中，需要形成滿足軍交運輸戰(zhàn)時指揮、海上運輸投送、交通保障需求的信息系統(tǒng)，提供戰(zhàn)時海上運輸投送保障和指揮控制功能，并為軍內(nèi)戰(zhàn)儲和應(yīng)急物資的采購、儲存、輪換流通提供服務(wù)，并提供民用船舶運輸動態(tài)信息處理。

2 建設(shè)投送決策支持系統(tǒng)的構(gòu)想

2.1 海上運輸決策系統(tǒng)的功能定位

我軍未來海上運輸投送決策系統(tǒng)在現(xiàn)有的海上運輸投送動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、部隊?wèi)?zhàn)備水路輸送方案編制系統(tǒng)、船艇部隊運輸動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)上，以海上運輸投送需求為牽引，聚焦于提升海上運輸投送能力，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等一系列信息技術(shù)，建立運輸需求實時獲取、運力資源及時掌握、裝運卸全程監(jiān)控、信息服務(wù)定向提供、決策支持科學(xué)合理的技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、操作方便的信息系統(tǒng)。決策系統(tǒng)的主要功能包括6個大功能、16個子功能[7](見圖1)：①具備有關(guān)船舶、港口、碼頭、航線、運輸對象(部隊、人員、裝備、物資)資料和規(guī)章制度錄入與查詢功能；②具備運輸投送任務(wù)/需求錄入、匯總、統(tǒng)計和篩選功能；③具備船舶輔助選配、配(積)載計算、配(積)載圖計算機(jī)繪制功能；④具備裝卸載地域輔助選定、裝(卸)載地域要圖計算機(jī)標(biāo)繪功能；⑤具備海上運輸投送相關(guān)計算輔助生成功能；⑥具備海上運輸投送方案計劃管理和輔助審批功能；⑦具備與艦船配(積)載系統(tǒng)、指揮信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換功能；⑧支持單機(jī)和多級網(wǎng)絡(luò)化部署。

圖1 海上運輸投送決策系統(tǒng)的功能

2.2 海上運輸決策支持系統(tǒng)所需支撐數(shù)據(jù)

實現(xiàn)決策支持系統(tǒng)各項功能的前提是有相對應(yīng)的支撐數(shù)據(jù)，決策支持系統(tǒng)所需的支撐數(shù)據(jù)按照層級應(yīng)分為三級：第一級數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、交換數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、指揮數(shù)據(jù)，這四類數(shù)據(jù)又應(yīng)包括與之對應(yīng)的二級、三級數(shù)據(jù)[7]，如表1所示。

2.3 決策系統(tǒng)中的模型

為保證海上運輸投送決策的科學(xué)、準(zhǔn)確，決策系統(tǒng)中應(yīng)建立相應(yīng)的模型，用來定量分析。模型應(yīng)包含四類[8]：第1類是運輸投送需求評估模型，運輸投送需要從作戰(zhàn)樣式上區(qū)分登島作戰(zhàn)需求、海上維權(quán)、大規(guī)模海事救援和日常遠(yuǎn)海、島礁運輸[9]，從投送對象上區(qū)分建制部隊運輸、物資運輸、油料運輸和傷病員后送運輸?shù)确矫妫瑢Σ煌鲬?zhàn)樣式的不同對象運輸投送需求進(jìn)行評估。第2類、第3類分別是軍用船舶運輸能力評估模型和民船運輸能力評估模型，對各型海軍建制運輸船舶、軍事運輸適用的及貫徹國防要求的民用船舶運輸能力進(jìn)行評估[9]。對海軍現(xiàn)有各型建制運輸船舶和貫徹國防要求的民用船舶，評估這些運輸船舶的運輸能力。第4類是裝卸載和積配載方案評估模型，主要建立包括軍港裝載、民用港口滾裝裝載、民用港口吊裝裝載，既有碼頭卸載、臨時碼頭卸載、海上無碼頭卸載、岸灘卸載等模型；配(積)載模型主要建立滾裝船重裝備配載、干貨船重裝備配載、物資配(積)載等模型。按階段、類型不同，分步、分段、分類別構(gòu)建海上運輸投送評估模型，模型設(shè)計如圖2所示。

3 加強(qiáng)投送決策支持系統(tǒng)建設(shè)的對策

3.1 充分整合已有系統(tǒng)功能進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展改造

圖2 海上運輸投送決策系統(tǒng)評估模型設(shè)計

充分整合目前我軍已經(jīng)建成的海上運輸投送支持系統(tǒng)各項功能，在調(diào)整基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，以軍事物流信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化大綱所確定的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，對涉及單位代碼、物資分類與代碼等軍事物流信息系統(tǒng)之間需要交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，解決不同系統(tǒng)之間信息的更新頻率問題，提供重點運輸動態(tài)查詢，實現(xiàn)系統(tǒng)的運輸統(tǒng)計功能和對部隊申請海上運輸投送計劃的審批與統(tǒng)計。在已有的海上運輸投送動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、陸空軍船艇動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、行業(yè)運輸信息系統(tǒng)、航運企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、港口監(jiān)控系統(tǒng)、船訊網(wǎng)等基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展改造，對部隊水路輸送及保障方案擬制功能、戰(zhàn)略儲備物資水路運輸方案及保障方案擬制功能、信息查詢統(tǒng)計分析等功能進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整和整合，可有效避免支持系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)和資源浪費。

3.2 深度挖掘未來運輸投送需求開發(fā)新系統(tǒng)

隨著國家安全戰(zhàn)略和軍隊擔(dān)負(fù)使命任務(wù)的發(fā)展變化，未來運輸投送發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出許多新特點，如裝備運輸集裝箱化，需要提高快速海上運輸投送能力，提高在現(xiàn)有船只條件下應(yīng)付危機(jī)的能力；艦船行動高速化，需要提高海上運輸投送戰(zhàn)場集結(jié)能力，實現(xiàn)節(jié)約費用、節(jié)省時間、節(jié)約空間；預(yù)置艦船基地化，需要提高海上運輸投送具備攻防兼?zhèn)淇勾驌裟芰Γ扔旭g運能力、又有貨物裝卸系統(tǒng)，還可以同武器系統(tǒng)結(jié)合；軍事物流可視化，需要增強(qiáng)海上運輸投送的效率，將作戰(zhàn)保障系統(tǒng)與海上運輸投送融合，實現(xiàn)箱內(nèi)可視化、庫存可視化、大面積跟蹤和在運可視化。充分挖掘海上運輸投送決策支持系統(tǒng)的信息化建設(shè)需求，全面梳理海上運輸投送領(lǐng)域力量運用和建設(shè)管理的流程，細(xì)化決策支持系統(tǒng)功能、性能和數(shù)據(jù)需求，為開發(fā)新式運輸投送決策支持系統(tǒng)研發(fā)提供更詳細(xì)、更全面、更有針對性的技術(shù)資料，建設(shè)全新、全面的運輸投送決策支持系統(tǒng)。

3.3 結(jié)合軍隊體制改革促進(jìn)輔助海上籌劃和實施

大國戰(zhàn)略推動著海上運輸投送能力的建設(shè)，大規(guī)模海上運輸能夠有條不紊地展開，關(guān)鍵在于集中高效的指揮機(jī)構(gòu)。結(jié)合我軍編制體制調(diào)整改革的實際情況，在理順相應(yīng)的指揮關(guān)系、領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系的基礎(chǔ)上，搭建順暢的信息交互平臺，利用決策支持系統(tǒng)擬制戰(zhàn)時和平時的運輸兵力使用計劃，必須以最快速度做出反應(yīng)，依托信息化手段不斷提升海上運輸投送速度，提高籌劃和實施效率。由于信息化作戰(zhàn)是體系對抗，應(yīng)將決策支持系統(tǒng)內(nèi)各作戰(zhàn)、保障需要有機(jī)協(xié)調(diào)配合，與一體化指揮平臺相互匹配，是保證海上運輸投送力量體系與整個軍隊作戰(zhàn)和指揮體系一體融合、有機(jī)協(xié)調(diào)、靈敏高效的重要前提。隨著未來我軍指揮、管理體制的進(jìn)一步深化改革，決策支持系統(tǒng)必須要適應(yīng)軍隊調(diào)整改革和各運輸投送部門的職能調(diào)整，發(fā)揮出籌劃和實施大規(guī)模海上運輸投送行動的作用。

3.4 圍繞解決運力供需矛盾解決有效性、針對性

海上運輸投送涉及大量運輸船只種類，在運力準(zhǔn)備與實施的過程中，需要妥善解決運力供需矛盾。海上運力準(zhǔn)備包括具體籌劃和培植、積蓄、優(yōu)化組合與布局運力資源的過程，是儲備和提供戰(zhàn)時及平時特殊情況下所需運力的根本途徑。通過決策支持系統(tǒng)對船舶需求進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，對現(xiàn)戰(zhàn)時及平時特殊情況下海上運力的規(guī)模、范圍、類別與運力結(jié)構(gòu)等需求進(jìn)行定性與定量預(yù)測分析，切實把握運力準(zhǔn)備的總體規(guī)模、時序和運力資源布局，運用現(xiàn)有制式運輸力量并動員大量海上民用運力實施保障。著眼現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點及其保障需要，準(zhǔn)確掌握作戰(zhàn)行動對海上運輸投送保障需求，提高決策支持系統(tǒng)的有效性和針對性，為平時做好運力準(zhǔn)備和戰(zhàn)時及時有效地應(yīng)對、解決運輸供需矛盾奠定基礎(chǔ)，提供科學(xué)決策依據(jù)。

3.5 利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)輔助實現(xiàn)決策

傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)主要依托數(shù)據(jù)和模型，當(dāng)前隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)發(fā)展，決策支持系統(tǒng)也突破了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)庫和知識庫范式，決策支持系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍，越來越呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)規(guī)模海量、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)快速、數(shù)據(jù)類型多樣的特點，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行處理，加快推動決策支持系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源共享開放和開發(fā)應(yīng)用。而由于在決策支持系統(tǒng)中會生成大量模型，利用人工智能技術(shù)可很好地實現(xiàn)對各類模型的求解，使決策支持系統(tǒng)能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。加強(qiáng)我軍海上運輸投送決策支持系統(tǒng)建設(shè)，就應(yīng)該充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)，在先進(jìn)技術(shù)的有力支撐下實現(xiàn)輔助決策的各項內(nèi)容。

4 結(jié)束語

建設(shè)我軍海上運輸投送決策支持系統(tǒng)可以統(tǒng)籌規(guī)劃軍地海上運輸力量，扎實有效地做好運輸投送準(zhǔn)備，滿足戰(zhàn)時及平時特殊情況下軍地相關(guān)行動的運輸投送保障需要，完成作戰(zhàn)物資的應(yīng)急運輸和作戰(zhàn)人員及物資的后續(xù)運輸，建設(shè)功能完備的海上運輸投送決策支持系統(tǒng)，可提供科學(xué)、高效、可靠的信息化處理平臺，為我軍海上運輸投送行動提供科學(xué)高效的輔助支持，更好地發(fā)揮出海上運輸投送在我軍運輸投送中的強(qiáng)大作用。