兵工自动化 2010-01 Ordnance Industry Automation 29(1) ·34· doi: 10.3969/j.issn.1006-1576.2010.01.010 一种基于多目标多约束的战时抢修力量调度 王锐，李羚伟，郭波，马武彬 （国防科学技术大学 信息系统与管理学院，湖南 长沙 410073） 摘要：为合理调度抢力量，快速复受损装备，在对战场抢中抢力量调度问题进行分析的基础上，考虑 抢任务的时间约束、逻辑约束、抢力量的平衡度约束、抢力量的能力、抢花费代价等约束，建立了使作战 单元战斗力恢复最大，抢花费代价最小的多目标优化模型。同时，给出了战时作战单元战斗力指数、抢花费代 价的计算方法，设计了相传算法对模型优化求解。最后，战场抢任务为背景，用算例证了模型的实用性 和算法的有效性。 关键词：多目标；战场抢；调度；传算法 中图分类号：O224; N945.16 文献标识码：A Battle Repair Unit Scheduling with Multi-Objective and Multi-Constraints WANG Rui, LI Ling-wei, GUO-bo, MA Wu-bin (School of Information System & Management, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China) Abstract: In order to schedule the battle repair unit properly and repair the damaged equipments quickly, according to the analysis on battle repair unit scheduling in BDAR, under the constraints of urgent rush-repair mission finishing time, the logic relation between urgent rush-repair missions, the urgent rush-repair resources ability, the balance among resources, the repair cost, then, a optimal model to maximize the combat resilience recover and minimize the repair cost is established. A method of computing battle unit ability and the repair cost is studied; then, an algorithm based on GA for the model is presented in detail. Finally, based on battlefield repair task, an example is given to validate the model practicability and the solution validity. Keywords: Multi-object; Battlefield repair; Scheduling; Genetic algorithm 0 引言 现代战争中，战场态瞬息万变，装备受损的 可能性大大增，如何合理调度抢修量以快速修 复受损装备是一个非常重要的问题。近年来，针对 抢修量的调度方案，大多数研究者以指派模型为 基础 [1-2] ，建立抢修量的调度模型，但这些研究仍 然存在不足：如约束条件过于简单，没有充分考虑 抢修任完成的优先级、整体性、完成时间等限； 评价指标单一，仅仅单纯的考虑抢修花费代价或战 斗恢复最大等，不能突出战场抢修中抢修量调 度的特点。故对抢修量协同完成抢修任进行研 究，依照战场抢修任的特点，充分考虑了抢修任 、抢修量存在的各种约束，以战斗恢复最大 [3] 和抢修花费最小为优目标，建立了抢修量的 调度模型，设计遗传算法，并给出调度方案。 1 战场抢修中抢修力量调度问题的分析 在实际作战中，抢修任一般指抢修多个发生 故障的装备，调度即是指派各抢修量协调、高效 地完成抢修任。战时抢修量调度的特点如下： 1) 抢修时间的紧迫性：一般而言，若损伤装备 不能在 24 h 内恢复，就不能再次投入战斗，在防御 战中，允许的抢修时间为：连，2 h；营，6 h；团， 24 h；师，36 h；军，48～96 h [4] ，因此在抢修过程 中，要考虑整个任最大抢修时间的限。 2) 抢修任有优先性：由于受损装备的战斗 指数，作战中的重要度不同，所发挥的效能也相差 悬殊，抢修任也就存在优先次序，同时，某些装 备的使用必须以另一些装备为辅，在抢修这些装 备时，必须先抢修辅装备。 3) 抢修任的整体性：作战任的完成通常需 要多台装备协同工作，因此，要在一定的时间内， 将协同完成某一项任的装备全部修好。 4) 抢修量的约束：由于抢修量各自在抢修 能、抢修范围等方面存在差异，导致在战场抢修 过程中，各自适合完成的抢修任不同，同时，抢 修量通常还有最大的持续工作时间的限。 5) 抢修量的被毁伤率：战场抢修过程中，由 收稿日期：2009-07-23；修回日期：2009-09-07 基金项目：国家自然科学基金（70501031） 作者简介：王锐（1986-），男，陕西人，国防科学技术大学在读硕士，从事保障工程及信息系统技术研究。