作战力量组合优化调度技术研究

收 稿 日 期 ：018 -02 -24
作 者 简 介 :马 晓 明 （1982—
• 26 •
），男 ，江 苏 淮 安 人 ,助理工程师; 马 双 （1991 一
），男 ，山 东 聊 城 人 ,助 理 工 程 师 。
•消防理论研2 •
式中，
mn
Zi=i Zy=i 气, ，a.,為 ？
⑵
表示第i 中队的第y 辆消防车的灭火控火能
车辆是否具有登高、排烟等相关能力赋值表征。 mn
ii = l => . ，，c.，^
⑷
式 中 ，Cl，表 示 第 冲 队 的 第 辆 消 防 车 的 登 高 破 拆 能
力 ，用该消防车是否具有破拆或者登高能力表征，,， = 1 表 示 该 消 防 车 具 有 登 高 能 力 = 2 表示该消防
车具有破拆能力，通 过 矩 阵 C 表 示 ；表示火场实际201年 4 月 第 34卷第4 期
武警学院学报 JOURNAL OF THE ARMED POLICE ACADEMY
Apr. 2018 Vol.34 No.4
作战力量组合优化调度技术研究
马 晓 明 ，马 双
(聊城市公安消防支队，山 东 聊 城 252000)
摘 要 ：消防部队在灾害处置过程中，应强化力量的组合，增强作战力量调度的针对性。建立优化
中图分类号:D631.6
文献标志码:A
文章编号：1008 - 2 7 7 (2 1 8 ) 04 - 0 0 2 -04
目前，各 种 灾 害 事 故 数 量 不 断 攀 升 ，处 置 难 度 不 断 增 大 ，对 消 防 部 队 的 应 急 救 援 能 力 提 出 了 更 高 的 要求 。优化力量调度技术，是进一步增强现场作战 力 量 调 集 的 针 对 性 ，以 更 好 地 辅 助 现 场 指 挥 决 策 。 在 一 次 完 整 的 灭 火 作 战 过 程 中 ，需 要 有 具 备 不 同 功 能 的 作 战 车 辆 ，在 灭 火 救 援 中 ，涉 及 到 车 辆 的 性 能 主 要集中在灭火控火、掩护 救 人 、登 高 破 拆 、照明排烟 等四个方面[1]。据 此 ，按 照 灭 火 控 火 、掩 护 救 人 、登 高破拆、照明排烟等四个模块，对各中队消防车及战 斗员进行相应的评分量化。
根据现场实际灭火控火、掩 护 救 人 、登 高 破 拆 、 照明排烟的需要，结合公式(2 )、（3 )、（4 )、（5 ) ，确定 相应的优化调度数学模型，可 利 用 Lm go软件求最优 解 。Lingo软件是一套专门用于求解最优化问题的
软 件 包 ，用 于 求 解 线 性 规 划 和 二 次 规 划 问 题 ，其执 行 速度很快，是 求 解 优 化 模型的最佳选择。当某中队 的某辆车取值为1 ，表示调集于火场。
1 优化调度模型
根 据 上 述 分 析 ，结 合 数 学 原 理 ，建 立 优 化 调 度 数
学 模 型 。在 灭 火 救 援 中 ，时 间 就 是 生 命 ，根 据 参战力
量 第 一 时 间 到 场 的 要 求 ，以 及 调 派 中 队 到 场 时 间 最
短 的 要 求 ，设 定 目 标 函 数 为 ： mn
minf = Zi=1Zy=1气， 式 中 ，约束条件为： = 0 或 ' ，= i
(1) 体现第z中
队的第y 辆消防车的调度情况，当〜 = 0 时表示无需 调派到火场，当 * i = 1 时表示需要调派到火场；代
表所调集参战力量到场时间之和，值 越 小 ，表明参
战力量到场越快； 为 第 i 中队所调派消防车到达火
表3调集中队的车辆模块能力车辆编号车辆类型载水量举高高t度m载人量1中低压水罐车661中队2低压泡沫车673抢险救援车75低压水罐车872低压水罐车872中队3登高平台车2524抢救援65低压水罐车2022低压水罐车675中队3中低泡沫864登高平台车1622低压水罐车671中队3低罐2064中低泡沫866照明车6通过调动力量情况可知共调集了4个中队15辆消防车84名指战员参与灭火作战行动这其中包括10辆水罐车泡沫车台抢险救援车2台登高平台车1台照明车参与灭火作战
优 化 力 量 调 度 ，目 的 是 为 了 增 强 处 置 火 灾 时 作 战 力 量 调 度 的 针 对 性 ，从 而 发 挥 作 战 力 量 组 合 的 战 斗 力 ，满足火场灭火作战的需求，即灭火和救人的需 求 。因此在灭火力量组合中，用出枪炮数表征灭火 能 力 ，用战斗员数量表征救人能力[2]，调集的作战力 量 （车辆、战斗员）应满足以下要求：（1 )<?枪為C部署， P i 为各车所出枪炮数量之和， 大于等于火场实 P不需要的灭火水枪炮数!S ;(2 )P 〇斗员為P部署，P 战斗员 为各车所配备战斗员人数之和，/^斗胃大于等于实际 需要部署的战斗员数量。
表征掩护救人能力。
ii =1 ij =1' 八 ） p
⑶
式 中 ， 表示第i 中队的第y 辆消防车的掩护救人能
力 ，用内攻救人小组的数量表征，通 过 矩 阵 s 表 示 ； 表示火场需要的救人力量，用救人小组数量表示。
登高、破拆、照 明 、排烟等行动主要由相应的车
辆 和 战 斗 员 负 责 ，进 行 火 场 力 量 需 求 计 算 时 可 用 该
需要的登高破拆力量， =〇 表示不需要登高破拆力 量 ， = 1 表亦需要登尚力量， = 2 表亦需要破拆力
量 ， = 3 表亦同时需要登尚和破拆力量。
mn
ii=1 ji=1xi ，• ^ 2
(5 )
式 中 ，d ，表示第^中队的第y 辆消防车的照明排烟能
调 度 模 型 ，以 某 消 防 支 队 为 例 ，量 化 分 析 其 作 战 能 力 ，并 在 灭 火 战 例 中 具 体 应 用 。结 果 表 明 该 优 化
调度技术能够科学合理地将所需力量调集于火场，从而使现场力量更好地组合并发挥战斗力，最大
限度满足灭火救援任务的需要。
关 键 词 ：消 防 ；力量组合;调度技术
场 的 时 间 ，从 支 队 指 挥 中 心 结 合 辖 区 中 队 平 时 六 熟 悉获得行车时间， 可 用 矩 阵 ：r 表示。
为 了 保 证 中 队 正 常 的 执 勤 战 备 ，考 虑 到 中 队 实 际情况，要 求 同 时 调 集 一 个 中 队 的 车 辆 数 不 超 过 4
辆 ，即 为 矣 4 。
力 ，用该消防车出水枪炮数量表征，水炮数量按“i 炮 3 枪 ”等效为水枪数量，通 过 矩 阵 ^表 示 ； 表示火场
需 要 的 灭 火 力 量 ，用 水 枪 数 量 表 示 。
火 灾 力 量 需 求 计 算 中 ，救 人 力 量 的 计 算 主 要 是
计 算 内 攻 救 人 小 组 的 数 量 ，用 内 攻 救 人 小 组 的 数 量