军事运输运送路径优化研究

２０１０年　第１１期　第３２卷总第１９７期　物流工程与管理　ＬＯＧＩ　ＳＴｌＣＳ　ＥＮＧＩ　ＮＥＥＲＩ　ＮＧ　ＡＮＤ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　军事物流　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉ　ｓｓｎ．１６７４—４９９３．２０１０．１　１．０３０　

军事运输运送路径优化研究　

口杨铁成　

（７７１１３部队，四川成都６１ｌ９３９）　

【摘要】军事运输运送路径的选择是一个多目标决策行为，在分析军事运输运送路径优化目标的基础上构建　了运送路径优化的数学模型。　

【关键词】军事运输；运送路径；优化　【中图分类号】Ｅ２３４　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４－４９９３（２０１Ｏ）１卜ｏ０７２—０２　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｏｐｔｉｍｕｍ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｐａｔｈ　ｏｆ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　

口ＹＡＮＧ　Ｔｉｅ—ｃｈｅｎｇ　

（Ｕｎｉｔ　７７１　１　３，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１　１　９３９，Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｐａｔｈ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｉｓ　ａ　ｍｏｒｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｐａｔｈ　ｏｆ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌｓ　ｔｏ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｐａｔｈ．　

［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｐａｔｈ；ｏｐｔｉｍｉｚｅ　

过去我军后勤保障过程中的军事运输行为，大多只强调　

军事保障目的的实现，对经济效益未作过多考虑，这是不符合　

现代战争军事经济要求的。战时条件下军事运输运送路径的选　

择，在紧急的情况下优先保证军事目的的实现是首要考虑因　素，但在大多情况下，不但要追求军事目的，同时还要追求军　

事经济效益。假设军事运输的起点和终点己确定，有多条运送　

路径可选择时，在满足“持续、快速、高效”的军事需求的同　

时还要考虑军事经济性和安全性，力求军事费用和安全风险都　最低，追求的目标应体现在综合性上，这是一个多目标路径优　

化问题。军事和经济效益通常分别以运送时效性、经济性和安　

全可靠性指标来衡量。现代战争条件下，道路输送机动性、灵　

活性较好，在相对近距离输送中效果更明显，本文选择道路运　

送方式为例，讨论军事运输运送路径优化问题。　

在军事运输过程中，通常要受道路条件（如道路类型、　

道路等级）、安全风险（气候条件、受敌威胁程度、隐蔽程度）、　

运输经济性（燃料消耗、后勤保障消耗）等多方面的因素的　

影响，与之同时，还要贯彻落实上级首长或指挥员的意图，　

在综合各种影响因素的基础上才能做出路径优化决策。　１军事运输运送路径优化目标　

在进行军事运输运送路径优化时，首先要确定路径优化　

的目标。由于军事运输涉及到军队不同单位，他们之间的目　

标可能会不一致，因此在路径优化时应综合考虑各方面的要　

求。在选择路线时，单纯考虑军事需求的时效性是不全面的，　

它还涉及到运输安全性和经济性等多方面因素，如果将这些　

制约因素看成优化目标，则属于一个多目标决策问题。因此，　

本文将军事运输运送路径优化目标分为三大类，分别为军事　

【收稿日期】２０１０．０９—０２　【作者简介】杨铁成，７７１　１３部队。　时效性目标、军事经济性目标和军事安全性目标。时效性目　

标主要通过路线长度（Ｌ）、运输时间（Ｔ）两个分目标表示；经济　

性目标主要通过运输过程的所花费用（Ｆ）表示；安全性目标通　

过路线的安全系数（Ｓ）表示。　

目标体系确定后，需要确定各项目标的权重。权重表示　了各项目标在路线选择中所占的重要程度。对于多目标优化　

问题，采用线性加权和法把多目标转化为单目标进行处理，　

由于各目标值存在一定的模糊性和不同量纲，可依据具体的　

军事运输任务和战场情况，采用“专家打分法”、“经验统计”　

或“层次分析法”等对各目标进行量化处理，各目标的权重　

也可用类似的方法确定。则问题可转为如下单一目标形式：　Ｚ＝ａ　Ｌ＋Ⅱ，Ｔ＋０【　Ｆ＋０ｔ　Ｓ　

ｃｃｉ是各量的权重系数，满足０【ｉ∈［０，１】，且　ａ　＝１　

实际上，保证作战需要是军交运输的首要任务，因此时　效性目标权重值通常应设置较大些。以下对４个目标分别进　

行解释说明：　目标１：路线距离Ｌ　

该目标主要是比较不同输送路线的距离，最优值是路线　

总距离最小的路线。　

Ｌ：∑Ｌ。　ｉ＝ｌ　式中：Ｌ　表示路段ｉ的长度。　

目标２：运输时间Ｔ　

该目标是指运输车辆在不同路线方案中所需行驶时间，　

该项目标的最佳值是行驶时间最少的路线，通过不同路段内　

所用时间加和求得。路段时间可以通过每个路段的长度除以　第１　１期　杨铁成：军事运输运送路径优化研究　７３　

该路段的平均行驶速度求得。路段平均行驶速度可通过对每　

个路段实际测量或相关统计数据获得，如没有有关数据可通　

过相关技术标准规定的不同道路等级的设计速度来计算。　ｎ　Ｔ　Ｔ：　（　）　Ｖｉ　

式中：Ｖｉ表示路段ｉ内的平均行驶速度。　

目标３：运输费用Ｆ　

该目标是指完成运输过程所需的费用，由于该目标只用　

于比较不同路线方案之间的费用，属于运输过程中共同的费　

用，如途中后勤保障所花费用差别不大可以不考虑，只考虑　

道路运输过程的燃料费用。　

—ｎ＿　Ｆ＝　’Ｌ．ｐ０　』＿＿　。　ｉ＝１　式中：Ｐ表示运输车辆单位里程的耗油量；０表示车辆　

所用燃油的单位价格。　

目标４：安全系数Ｓ　

该目标表示运输路线的安全风险大小。安全系数和敌人　

的袭击破坏、自然灾害、天气气候、运输伪装能力和我方掩　

护能力、道路的隐蔽性及所处地域的地形地貌有关，具有很　

大的模糊性。可通过战区地理信息系统和我方情报侦察系统　

获取信息，结合运输力量的伪装防护和我方掩护能力，最后　

综合得到系数值。　

●ｎ●　Ｓ＝Ｉ　ＩＳ；　、－，‘　ｉ＝１　式中：Ｓ　表示各安全因素的安全系数值。　２运送路径优化的数学模型　

对于这种多目标路径优化方法可按如下方法进行解决。　

首先求解出各单项目标的最优值，不管其他目标如何变化。　

然后是每项目标的实际值尽可能接近各自单项的最优值，同　

时考虑每项目标的权重大小。因此为各单项目标设定一个偏　差变量，偏差变量表示各单项目标的实际值与最优值接近程　

度。这样求最优解的问题转化为求总偏差的最小值，总偏差　

是每个偏差变量与各自目标权重乘积的加和。由于各单项目　

标的单位各不相同，因此把各单项目标的偏差变量除以各自　

目标的最优值，进行标准化处理。　

假定共有ｍ条道路运输路线方案，那么求解多目标问题　

最优解的公式如下：　

①求前面给出的４种单项目标最优值　Ｌｏ　＝ｍｉｎ｛Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，…，Ｌ　ｊ　

Ｔ　＝ｍｉｎ｛Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…，Ｔｍ　

Ｆ叩　＝ｍｉｎｉＦ，Ｆ２，Ｆ３，…，Ｆｍ｝　．　

Ｓ　＝ｍｉｎ｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，ｓ　｝　

②求整体目标值最优值（即最优路径方案）　Ｚ　＝ｍｉｎ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ　一，Ｚ　｝　

Ｚ：　：：！＋　＋　ｉ　ｏｐｔ　Ｔ　Ｆ州　二　Ｓ。　式中：Ｚ　表示考虑权重的整体目标的最优值；Ｚ．表示　第ｉ条路径方案的整体目标值；ＬＯｐｔ、Ｔ。　、Ｆ。　、Ｓ　分　

别表示各条路径方案中路线距离、时间、费用、安全系数这　

４个目标各自的最小值；Ｌｉ、Ｔ　、Ｆ　、Ｓ　表示第ｉ条路线方案　

路线距离、时间、费用、安全系数各自的目标值；０【１～（１４表　示这４个目标各自的权重，且　１。　

使用前面多目标优化数学模型，利用相关资料数据，计　

算出每个路线方案的目标值及整体目标值，整体目标值最小　

值的路线，就是最佳运输路线。可以把列在前几位的路线方　

案列出，综合考虑路线方案选择的其他影响因素，同时确定　

次优路线，作为应急备用运输路线。　［参考文献］　［１１师立晨，魏利军，吴宗之．危险品道路运输多目标路径优　化方法研究　中国安全生产科学技术，２００６，（１０）．　

（上接第７１页）赋予弹药保障系统“智能”，使弹药信息能　

够进行自动判读，提高弹药收发作业效率和准确性，使弹药　

保障系统能够实时检测、预测、分析保障对象的各种需求，　

并在此基础上，能够生成弹药保障的可行性方案，并能够实　

时的跟踪、监控、调整弹药保障活动的进行，实现弹药保障　活动的全面自动化。　

３．４建立完善的保障装备体系　

保障装备对于弹药保障任务的完成具有着重要的作用，　影响着弹药保障活动的开展。特别是在未来信息化作战中，　

行动节奏快，对抗激烈，战场情况瞬息万变，都迫切要求必　

须具备有高速机动能力和较强防护能力的保障装备体系。完　

善的保障装备体系，首要强调的就是保障装备的配套建设，　

通过一系列的结构合理、功能耦合的保障装备，形成功能完　

备的保障平台；其次强调的是要建设与主战装备同步，与部　

队各级保障任务一致，与作战环境相适应的轻型化、野战化　

的保障装备体系。　４结论　弹药保障活动在很大程度上决定着作战的成败，特别是　

在信息化作战中，弹药保障的任务进一步加剧。本文着眼于　

信息化作战弹药保障的需求，在分析信息化作战特点及其对　

弹药保障影响的基础上，探究了弹药保障现状及存在的问题，　为其适应信息化作战需求提出了建设的构想和思考。　

［参考文献］　

【１】许和震．信息化作战理论研究【Ｍ】．北京：解放军出版　

社，１９９９，０６．　【２】贾宪文，金国华．联勤理论研究ｆＭ】．北京：解放军出版　

社　２００２。１１．　

【３ｌ高敏，于新峰，韩晓光．我军战时弹药保障的发展趋势　

『ＭＩ．（第一届军事装备学年会论文集）．北京：解放军出　

版社，２００２，０１．　

［４１葛涛，张玉柱，于洪敏．信息化战争对装备保障的影响　

［Ｎ】．装备指挥技术学院学报，２００４，０２．　

［５】赵宗岐，邹玉勤，桑宝忠．信息化作战指挥研究【Ｍ】．北京：　

军事科学出版社，２００５，Ｏ１．