不同箱型军用物资配载优化研究

李勤真　苗雨欣　王春刚　霍东芳

摘要：随着我军军用物资集装化程度的逐渐提高，必然要求集装箱进行配载优化设计，以提高集装效率、经济效益和军事效益。文章在分析不同箱型军用物资配载优化必要性的基础上，根据部队作战物资的种类，确立了配载优化的目标，建立优化配载模型，给出相应的求解算法，并进行了实例仿真，验证了配载模型及解算方法的可行性。

关键词：不同箱型；军用物资；优化配载

中图分类号：F224文献标识码：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

不同箱型的军用物资合理配载是军用物资集装箱储运的基础环节，配载质量的好坏直接关系到物资运送的效率，并将影响到整个集装箱运输系统的运作效益。集装箱的装载能力包括集装箱的内部几何容积和净载重量［1］。在军用物资集装箱储运保障工作中，应尽量减少集装箱数量的使用，合理利用集装箱装载能力，最大限度地提高集装箱的实际利用程度。军用集装箱合理装载能力的确定，对于扩大军用集装箱的使用范围，提高集装箱的使用效率，有效地利用集装箱的内容积和净载重量，在各种运输方式之间实行多式联运等，都具有十分重要的作用。1基本条件的确定

1.1基本条件界定

按照我军现行的物资分类方法，将作战物资区分为弹药、油料、器材（主要包括军械器材、防化器材和车辆器材等）、药材、军需（包括给养、被装和日用品）、野营物资和其他物资。考虑到各种物资的特点，物资携、运行量的计算方法有以下四种模式：（1）采用战术单位基本消耗标准（如弹药的基本消耗标准）；（2）采用部（分）队基数标准（如战救药材的师基数标准）；（3）采用单项装备基数标准（如单项器材基数标准）；（4）采用其他单项消耗标准（如人份、日份、月份等）［2］。

本文在计算过程中为方便起见直接将各类携运行物资折算为以物资重量或体积计算。并且在携运行物资中油料暂未定为适箱物资（需专门的油料专用集装箱），因此油料暂不列入预储之列。

1.2基本条件构成

假定某部队的弹药、给养、被装、药材、军械器材、车辆器材消耗标准分别为G1、G2、G3、G4、G5、G6吨。军用集装箱的选用可依据国家军用标准GJB 4361－2002《军用集装箱 类型、尺寸和额定质量》中所确定的军用集装箱尺寸确定，技术参数如表1所示。

1.3优化的前提条件

因各类军用物资的物化性能不同，不同类别的物资在此假定不能混装，但任一类型集装箱可装任意一类军用物资，要求所选用军用集装箱数量最少，且能充分利用集装箱的装载能力。将待装物资分为重类物资和轻类物资，重类物资为：弹药、军械器材、车辆器材，装箱时可按所装箱载重量的80%测算；轻类物资为：给养、被装、药材，装箱时可按所装箱载重量的50%测算或按容积利用率80%测算，在此按所装箱载重量的50%测算。

2模型的建立与求解

2.1模型的建立

对于军用物资进行合理选箱和优化装载，使所选用集装箱数量最少，可最终反映为所选军用集装箱的箱底面积之和达到最小值。其模型为：

S=XS

模型应满足以下约束条件：

（1）所选某类军用集装箱的箱数总量：Xi≤GjTi；

（2）所选箱型、箱数应能装下对应的军用物资：

XiTi≥Gj

S——所选军用集装箱的底面积之和，单位为m2

Xi——所选某类军用集装箱的箱数，某中i=1,2,…,7；依次代表1C、JY7、JY10、JY7X、JY5、JY10X、JY1型

军用集装箱

Si——所选箱体底面积，单位为m2 （i=1,2,…,7）

Gj——某类军用物资的总重量，单位为吨，（j=1,2,…,6）

——载重量利用率，重类物资取80%，轻类物资取50%

Ti——某一箱型军用集装箱净载重量，单位为吨；（i=1,2,…,7）

ceiling（）——表示进位取整，在此用于对Xi计算

2.2模型的求解

此模型属于线性规划中的整数规划问题，可采用辅助软件LINDO来计算。在此，以弹药装箱优化为例，进行计算方法演示。

将弹药总量、集装箱尺寸初始值代入模型可得目标函数：

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

结束条件：

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

利用辅助软件LINDO可计算S和Xi的值，然后计算ceilingX，得到所需各类型军用集装箱数量。

3配载优化实例仿真

3.1基本条件构成

假定某战役后勤仓库有一批军用物资分别为：弹药、给养、被装、药材、军械器材、车辆器材，其重量为3 796.0吨、256.0吨、87.5吨、7.8吨、42.0吨、170.0吨。选用表1所示几种军用集装箱进行装载，要求在各种物资不能混装的情况下，所选用军用集装箱数量最少，且能充分利用集装箱的装载能力。

3.2模型的建立与求解

在此我们直接采用2.1中所建立的模型和2.2中模型的求解方法进行处理。此模型属于线性规划中的整数规划问题，可采用辅助软件LINDO来计算。在此，以弹药装箱优化为例，进行计算方法演示。

将弹药总量、集装箱尺寸初始值代入模型可得目标函数：

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

结束条件：

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

利用辅助软件LINDO可计算S和Xi的值，然后计算ceilingX，得到所需各类型军用集装箱数量。

解得：

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

同理可得其余各种物资所需各类型军用集装箱的数量，装箱优化结果见表2。

3.3计算结果分析

从模拟装载优化结果可知，箱型选择时，大型箱利用数量较多，以1C为主；小型箱利用数量较小，但合理使用小型箱是优化的关键。

参考文献：

[1]索占鸿,等． 集装运输[M]． 北京: 中国铁道出版社, 2005:136．

[2]田润良, 李勤真,等． 军用集装箱运输[M]． 北京: 解放军出版社, 2003:43．