基于托架的通用弹药集合装载优化研究

关继成 李良春

摘 要：为了实现快速高效的弹药保障，通过对弹药托架集装的简单分析，建立了托架集装弹药优化模型，并对模型求解进行了探讨，为解决弹药集装优化问题提供了可行的理论基础。

关键词：弹药保障；集装；优化

中图分类号：E241 文献标识码：A

Abstract： In order to achieve fast and efficient ammunition support， through a simple analysis of the ammunition bracket containerization， established an optimization model of ammunition bracket containerization and discussed on the model solution， which provided a feasible theoretical basis for solving optimization problems of ammunition containerization.

Key words： ammunition support； containerization； optimization

弹药保障历来是平时和战时装备保障工作的重点和难点，特别是在战时，装备保障部门要在瞬息万变的战场环境中把握弹药的消耗、储备、补给情况，并实时做出相应决策。弹药供应系统通过调拨供应等活动，实现弹药空间上的流转和时间上的持续，其最终目的是及时、准确、经济、高效地将弹药送达目的地。在这一决策过程中，装备保障部门要实时拟制弹药运输申请计划，给出各种弹药相应的集装方案，然后再向运输部门提出运输工具用量的申请。为了能够实现以上目标，对弹药的集装及集装优化方法进行深入研究是十分必要的。

1 托架及托架集装优化指标

1.1 托架简介。托架就是一个有一定长度和宽度的用来承载一定量货物以便储存运输的大型平台。托架集装是随着20世纪90年代初期整装自卸技术的发展，适应现代局部战争高强度、高消耗对弹药供应保障的发展需要，依托现代军事物流手段而发展起来的新型集装技术，它是目前军事物流领域最先进的一种集装手段。

弹药托架集装是整装自卸技术和集装手段的有机结合，充分利用集装空间和简化集装工具，最大限度地减少了装卸搬运等保障环节，将作战前言的分发、清点等补给工作寓于战略后方仓库平时训练和战时保障工作中，使传统的“计量”补给变为现代的“记件”保障，过去的“定点”保障变为战时的“流动”补给，降低了作战前沿弹药仓库的储备量，更加有利于部队机动和伴随保障的实现。弹药的托架集装作为一种新型的集装形式，是伴随整装自卸技术、结合全球定位系统和电子标签而发展起来的先进集装手段，是外军弹药供应保障由机械化向信息化、精确化发展的集装技术基础，因其机动灵活、经济快速、组合方便等突出优点而受到西方军队大力推广。我军弹药集装可以以托盘集装、集装袋集装为基础，按照基本作战单位弹药的需求量为基准，组合成成套的标准包弹药，利用托架集装工具，结合我军北斗定位系统和电子标签，建立起符合我军弹药精确化供应保障要求的集装方式，实现我军弹药供应保障的跨越式发展，闯出一条投入较少、效益较高、又好又快的发展新路。

1.2 托架集装优化指标。根据托架的构造和集装特点，其就是以标准集装箱的底板作为标准的一个大型集装平台，其集装要求与托盘的区别是：托盘只能集装同类弹药但托架可以集装不同类型的成套化弹药；其集装要求与集装箱的区别是：集装箱有体积的限制但托架没有体积方面的严格限制；按其集装要求集装完成后，评论其优化程度主要依靠的参数是托架面积利用率β和重量利用率γ（具体参数的定义见后面模型）：

根据实际集装过程中捆扎固定的方便性要求和资源利用率的实践分析，结合弹药集装的特点，一般优先采用面积利用率进行评价；实际集装过程中，利用率不可能达到理想的100%，一般达到80%以上就很理想了。因此，托架集装优化指标定为：

2 托架集装优化模型研究

2.1 托架集装要求。根据弹药集装化保障的实际特点和保障模式对托架的需求，在此仅对利用托架集装一定量、无限量弹药情形进行优化建模分析。详细集装要求如下：（1）托架集装弹药形式：箱装弹药、托盘集装化弹药、集装袋集装化弹药、集装箱集装化弹药；（2）集装箱集装化弹药尺寸为其本身外部尺寸；（3）托盘集装化弹药尺寸为其包装后的实际最大外廓尺寸；（4）集装袋集装化弹药尺寸为其包装后的实际最大外廓尺寸；（5）根据弹药集装的要求，同一个托架上可以集装同种或多种弹药和不同包装后的模式，集装方向只考虑横装、纵装、横纵混装；各种形式弹药的规定面必须朝上；（6）载重不超过最大限重。

设我们所建立模型中空间坐标系中原点位于集装工具的LBB（Left-Bottom-Back）点，集装工具的长方向沿x轴，宽方向沿y轴，高方向沿z轴，如图1所示：

2.2 托架集装一定量/无限量弹药模型。提高集装程度是我们的重要优化目标，这就要求所使用的托架个数尽可能少，但同时也要避免为了达到以上目标而不切实际的选用规格过大的集装工具，所以集装工具的平均面积利用率、平均重量利用率也应作为优化目标，以避免不必要的资源浪费。

（1）符号及变量说明

3 结 论

本文通过介绍弹药托架集装及未来战争对我军弹药保障的需求，确立了托架集装优化指标，建立了集装优化模型，利用混合整数规划的方法对通用弹药集装优化问题进行了研究，为解决集装优化难题提供了一种可行的理论指导和技术支撑。在模型研究部分本文提供的是一种基于启发式思想的近似算法，算法的性能有待进一步改进，以使出现各种极限情形时的集装利用率进一步提高。

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