第３１卷第３期 四川兵工学报 ２０１０年３月 【武器装备】 基于ＧＰＳＳＷ的油料装备战场 维修力量优化分配拳 郝 亮ｈ，王静 ，周庆忠 ４０１３１１；２．总后科研所，北京１０００７１） （１．后勤工程学院ａ．研究生４队；ｂ．油料管理教研室，重庆摘要：从信息化战争对油料装备战场维修提出的快捷、有效和适时要求出发，在对油料装备战场维修系统分析的 基础上，建立了基于ＧＰＳＳＷ系统模拟软件的油料装备战场维修模拟模型，对某油料装备战场维修中心维修实例 进行了模拟分析，确定了油料装备战场维修系统中油料装备修理人员与油料装备修理装具数目的优化配置方 案，该方案能对提高油料装备战场维修效率，打赢现代信息化战争起到重要作用。 关键词：ＧＰＳＳＷ；油料装备；战场维修；系统模拟 中图分类号：ＴＨ１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—０７０７（２０１０）０３—００１８～０４ 随着信息化战争的发展，现代战争对油料的需求将大 幅度增加，油料装备作为用于油料储存、运输、加注和实施 油料技术保障的专用设备，其数量和多样性也随之增加。 方便。综合考虑ＧＰＳＳＷ语言的功能和油料装备战场维修 系统的特点，本文中选择以ＧＰＳＳＷ为系统环境进行模拟。 ＧＰＳＳＷ（ｇｅｎｅｒａｌ ｐｕｒｐｏｓｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｏｒｌｄ）是一种 然而，在信息化战争条件下，油料装备由于隐蔽性差，自身 防护能力弱，战时极易受到远程精确打击而损坏。因此， 如何提高油料装备的战场维修效能，使被损坏的油料装备 能在最短时间内得到恢复，已成为我军急需解决的问 题…。目前，在油料装备战场维修力量优化分配研究中， 通用模拟语言，是采用进程交互法建模的模拟策略，也是 目前在离散系统计算机模拟领域使用最为广泛的模拟语 言之一。其最大的特点是系统较小，且基于Ｗｉｎｄｏｗｓ，并可 在微机上运行 Ｊ。 由于存在一些非确定、不可知和模糊因素，应用数学模型 难以进行准确描述或求解，这使得研究需要借助计算机模 拟的方法来解决。因此本文中可通过采用ＧＰＳＳＷ模拟工 具来模拟油料装备战场维修系统，从而求出油料装备修理 装具与修理人员数目的最佳组合方案，并通过分析此最佳 ２油料装备战场维修系统概述 油料装备战场维修是战场环境下对损坏油料装备的 快速再制造。有效的战场维修可弥补油料装备的战场损 耗，使油料装备的战斗力得以持续。故油料装备战场维修 是保持和恢复油料装备良好技术状态、最大限度发挥油料 组合方案优化分配油料装备战场维修力量，能为最终提高 战场维修效率，满足现代信息化战争的需要打下良好的 基础。 装备效能的综合性工程技术，是现代军事装备技术的重要 组成部分，也是装备体系建设以及形成和保持战斗力 的重要因素。因此，充分认识油料装备战场维修的重要 １模拟语言的选择 选择ＧＰＳＳＷ模拟语言进行模拟，主要考虑了２个方面 的原因。一方面，由于油料装备战场维修系统比较复杂， 过程较多，因此应尽量选择一种面向过程的模拟语言来进 性、特殊性和技术性，切实加强油料装备战场维修研究，就 能不断提高油料装备的战场维修效率，适应未来战争的发 展需求 。 油料装备战场维修系统主要由维修主体（油料装备修 理人员和油料装备修理辅助人员等）、维修客体（待修油料 装备）、维修工具（油料装备修理装具等设备设施）等基本 行模拟，而ＧＰＳＳＷ模拟语言则正好符合此要求。另一方 面，由于现在流行的模拟语言不是系统较大，就是需要大 元素构成。其工艺流程为：当１件待修油料装备到达时，先 由１位油料装备修理辅助人员进行记录，然后将维修工作 交给另１位油料装备修理人员，以查明损坏原因、制定维修 型机才能工作，给模拟实现带来了困难；而ＧＰＳＳＷ系统则 较小，能在任何一台微机上运行，因此给模拟试验提供了 来收稿日期：２００９—１２一叭 作者简介：郝亮（１９８５一），男，硕士研究生，主要从事油料勤务信息化研究。 郝 亮：基于ＧＰＳＳＷ的油料装备战场维修力量优化分配 计划、准备工具等；当维修工作开始时，第２名油料装备修 理人员过来帮助操作油料装备修理装具，在维修工作完成 ｌ９ ①油料装备修理辅助人员做记录工作时间为（４ ４－２） ｍｉｎ，收尾工作时间为（９±４）ｒａｉｎ； 之后，油料装备修理辅助人员应完成记录工作 。整个油 ②待修油料装备到达的间隔时问为（１５ ４－３）ｍｉｎ； 料装备战场维修系统的工艺流程如图１所示。 图１ 油料装备战场维修系统工艺流程 ３油料装备战场维修系统ＧＰＳＳＷ模拟 准备 ３．１ 前提假设 ①在总维修队列前，待修油料装备服从先进先出的原 则进行维修； ②不考虑油料装备修理装具和油料装备修理人员不 能工作情况，保证一有待修油料装备就能马上进行维修。 ３．２系统模型 油料装备战场维修系统模型按照其工艺流程过程建 立。模型的基本组成以及在程序图中各代号设计及其含 义如表１所示。 袁１ 油料装备战场维修系统模型的基本组成 ４油料装备战场维修系统实例分析 ４．１假设条件 假设油料装备战场维修系统参数和数据如下。 ③油料装备修理人员查明损坏原因、制定维修计划、 准备工具时间为（１０±３）ｒａｉｎ，操作机械时间为（５５ ４－ ３０）ｍｉｎ； ④以上时间均为均匀分布； ⑤平均每个待修油料装备维修工作周转时间不能超 过２ｈ； ⑥维修中心２４ ｈ工作。 ４．２模型建立及模拟程序设计 ４．２．１实体设计 ①待修油料装备为活动实体； ②油料装备修理辅助人员为１号设施； ③油料装备修理人员为ｌ号存储器，油料装备修理装 具为２号存储器； ④模拟钟单位采用ｓ，以便得到更多的细节。 ４．２．２函数设计 ①ＦＵＮＣ１：待修油料装备到达问隔时间（１２～１８）ｒａｉｎ； ②ＦＵＮＣ２：油料装备修理辅助人员初步记录时间（２～ ６）ｍｉｎ； ③ＦＵＮＣ３：油料装备修理人员查明损坏原因、制定维 修计划、准备工具时间（７～１３）ｍｉｎ； ④ＦＵＮＣ４：油料装备修理装具操作时间（２５～８５）ｒａｉｎ； ⑤ＦＵＮＣ５：油料装备修理辅助人员的最后处理时间 （５～１３）ｍｉｎ。 ４．２．３模拟的ＧＰＳＳＷ原程序 模拟的ＧＰＳＳＷ原程序如下 。 ｒｍｕｌｔ １１１１，２２２２，３３３３，４４４４，５５５５，６６６６ ｌｉｎｅ ｅｑｕ １；总队列（１号队列） ｃｌｅｒｋ ｅｑｕ １；油料装备修理辅助人员（１号设施） ｏｐｅｒ ｅｑｕ １；油料装备修理人员（１号存储器） ｍａｃｈ ｅｑｕ ２；油料装备修理装具（２号存储器） ｏｐｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ９ ｍａｃｈ ｓｔｏｒａｇｅ ４ ｆｕｎｃｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｒｎ２，ｃ２；待修油料装备到达间隔时间 （１２—１８） ０，７２０／１，１０８１ ｆｕｎｃ２ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｒｎ３，ｃ２；油料装备修理辅助人员初步记 录时间（２—６） ０，１２０／１，３６１ ｆｕｎｃ３ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｒｎ４，ｃ２；油料装备修理人员查明原因、 制定维修计划、准备 ０，４２０／１，７８１工具时间（７一ｌ３） ｆｕｎｃ４ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｒｎ５，ｃ２；油料装备修理装具操作时间 （２５—８５） ０，１５００／１，５１０１ ｆｕｎｃ５ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｒｎ６，ｃ２；油料装备修理辅助人员最后处 理时间（５—１３） ０，３００／１，７８１ ２０ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｆｎ￥ｆｕｎｃｌ；工件到达 ｑｕｅｕｅ ｌｉｎｅ；排总队列，统计总加工时间 四川兵工学报 ｌｅａｖｅ ｍａｃｈ，１；释放油料装备修理装具 ｌｅａｖｅ ｏｐｅｒ，２；释放２个油料装备修理人员 ｓｅｉｚｅ ｃｌｅｒｋ：占用油料装备修理辅助人员 ｓｅｉｚｅ ｃｌｅｒｋ；占用油料装备修理辅助人员 ａｄｖａｎｃｅ ｆｎ￥ｆｕｎｃ２：登记与记录 ａｄｖａｎｃｅ ｆｎ￥ｆｕｎｃ５：油料装备修理辅助人员最后登 记与记录处理 ｒｅｌｅａｓｅ ｃｌｅｒｋ；释放油料装备修理辅助人员 ｅｎｔｅｒ ｏｐｅｒ，ｌ；占用一个油料装备修理人员 ａｄｖａｎｃｅ ｆｎ￥ｆｕｎｃ３；修理人员查明损坏原因、制定维 修计划、准备工具 ｒｅｌｅａｓｅ ｃｌｅｒｋ；释放油料装备修理辅助人员 ｄｅｐａｒｔ ｌｉｎｅ；离开总队列 ｔｅｒｍｉｎａｔｅ ｅｎｔｅｒ ｏｐｅｒ，１；占用第二个油料装备修理人员 ｅｎｔｅｒ ｍａｃｈ，１；占用一台油料装备修理装具 ａｄｖａｎｃｅ ｆｎ￥ｆｕｎｃ４；维修油料装备 下面是该程序的输出结果。 ＦＡＣＩＵＴＹ ＣＬＥＲＫ ＥＮＴＲＩＥＳ １８４ ＵＴＩＬ． ０．８３７ ＡＶＥ．ＴＩＭＥ ＡＶＡＩＬ． ３９３．１３０ ｌ ｇｅｎｅｒａｔｅ ８６４００ ｔｅｒｍｉｎａｔｅ １ ｓｔａｒｔ】 ＯＷＮＥＲ ８９ ＰＥＮＤ ０ ＩＮＴＥＲ ０ ＲＥＴＲＹ ０ ＤＥＬＡＹ ２ ＱＵＥＵＥ ＬＩＮＥ ＳＴ０ＲＡＧＥ ０ＰＥＲ ＭＡＣＨ ＭＡＸ ９ ＣＡＰ． ９ ４ ＣＯＮＴ． ８ ＲＥＭ． ０ ０ ＥＮＴＲＹ ＥＮＴＲＹ（０）ＡＶＥ．ＣＯＮＴ． ＡＶＥ．ＴＩＭＥ ＡＶＥ．（一０） ９６ ０ ＥＮＴＲＩＥＳ ｌ８９ ９４ ６．３１０ ＡＶＬ． ｌ １ ５ ６７８．６２７ ＡＶＥ．Ｃ． ７．７２５ ３．４０８ ５ ６７８．６２７ ＲＥＴＲＹ ０ ０ ＭＡＸ． ９ ４ ＵＴＩＬ． ０．８５８ ０．８５２ ＲＥＴＲＹ ０ ＤＥＬＡＹ ０ ０ ＭＩＮ． ０ ０ ４．３模拟方案设计及输出结果分析 按上述方案进行模拟时，每个方案应模拟多次，即通 过改变随机数发生器的种子来得到不同的模拟结果，然后 取其平均值作为１个方案最后的结果。下面列出的仅是１ 次模拟结果，目的是使读者可以重复这样的实验并进行验 按照本系统的研究目的，改变油料装备修理人员和油 料装备修理装具存储器的容量（上面的例子中其容量分别 为９和４），即可进行不同方案的研究。此处，设计了４种 方案供分析，各方案的油料装备修理人员数量和油料装备 证。为了清楚起见，将各方案的模拟结果分油料装备修理 辅助人员、等候队列和油料装备修理人员与油料装备修理 装具情况分别列表整理出来，分别如表３—５所示。 表３ 油料装备修理辅助人员工作情况模拟情况 修理装具数量如表２所示。如果时间和条件允许，可有更 多方案，除去那些明显不好或者不可接受的方案后，然后 再进行更为详细的分析。 表２某油料装备战场维修中心模拟 模型分析方案的设计 表４待修油料装备等待队列的模拟结果 郝 亮：基于ＧＰＳＳＷ的油料装备战场维修力量优化分配 ２１ 从上面的模拟结果可以看出，２号方案也即９名油料 趋势。 装备修理人员和４台油料装备修理装具的平均等待时间 为５ ６７９ Ｓ，相当于１．５８ ｈ，可以满足２ｈ维修１件油料装备 的要求，油料装备修理人员与油料装备修理装具的平均利 用率分别为８５．８％和８５．２％，是几个方案中最高的。因此 在这里可认为２号方案是比较好的，但是还不能说它是最 好的，因为正如本节开始时所述，分析中并没有将所有可 能的方案全部进行模拟。此外，应提醒读者注意的是，本 文中并未考虑其它性能指标，如经济、安全、可靠性等，仅 仅是从各实体的利用率来进行分析的，这显然也是片 面的。 ５ 结束语 通过计算机模拟技术得出的油料装备战场维修力量 优化分配方案，较好地考虑了油料装备修理人员与油料装 备修理装具在维修过程中受各种随机因素影响以及排队 维修的问题，故得出的分配方案具有很强的实用价值。运 行该模拟程序还能得出维修设施的利用率，以便发现油料 装备维修中的“瓶颈”和资源闲置问题，及时调整维修设施 的数量。实践证明，该模型能为油料装备维修单位或地方 维修企业进行油料装备修理人员与油料装备修理装具的 配置提供技术支持，其广泛应用对于提高我国装备维修效 率将起到积极的作用。 针对这个问题，还是有一些办法来使得这项工作做得 更好一些的。可将上述模拟结果中各方案的油料装备修 理人员与油料装备修理装具的利用率汇总到表６中，试图 从这些数据中发现某些规律。 表６ 油料装备修理人员与油料装备修理 装具利用率的变化规律分析 参考文献： 姚海法．高技术局部战争油料保障研究［Ｍ］．北京： 总后勤部物资油料部，１９９８． ［２］ 李横，丁泽中．油料勤务模拟技术［Ｍ］．北京： 出版社，２００４． ［３］ 那荣成．新时期油料勤务理论研究［Ｍ］．北京： 出版社，２０ｏ２． ［４］ 周庆忠．油料装备勤务［Ｍ］．北京：国防工业出 版社．２００７． 从表６中可以看出，油料装备修理人员的利用率随着 ［５］ 姜林奇．管理系统模拟与ＧＰＳＳ语言［Ｍ］．北京：清华 大学出版社，２０００． 油料装备修理人员与油料装备修理装具数量的减少而提 高。当油料装备修理人员从１０人降到８人，油料装备修理 装具从５台降到３台时，油料装备修理人员的利用率则从 ７６．４％上升到９５．３％。但是油料装备修理装具的利用率 并没有这一明显的变化规律，它随着油料装备修理人员和 油料装备修理装具数量的减少，呈现不是特别明显的减少 （责任编辑周－．ｉｘ－）￣１）
