基于XML的裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)研究.pdf

1、在第二次伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍首次全面實踐了面向現(xiàn)代戰(zhàn)爭的具有高度精確化和智能化的裝備保障系統(tǒng)，揭開了現(xiàn)代物流理論指導戰(zhàn)場裝備調(diào)度的序幕，引起國際軍事學術界的高度關注。我軍軍事裝備物流研究剛剛起步，尚未形成系統(tǒng)、量化、可操作的決策理論和方法體系，為了應對瞬息萬變的國際環(huán)境，迫切需要我軍進行戰(zhàn)時軍事裝備調(diào)度決策理論與方法的研究。本文首先結合戰(zhàn)時軍事裝備物流系統(tǒng)概念，總結現(xiàn)代戰(zhàn)爭裝備指揮調(diào)度經(jīng)驗教訓，并回顧了相關研究領域?qū)W術動態(tài)；以此為基礎，研

2、究基于戰(zhàn)役層次、地面作戰(zhàn)的軍事裝備物流系統(tǒng)的需求預測、路徑優(yōu)化、分布式指揮、互操作和決策自動化等問題。論文主要工作如下： （1）從現(xiàn)代裝備保障一體化網(wǎng)絡指揮的需求出發(fā)，分析了戰(zhàn)時裝備指揮調(diào)度的新特點，建立了裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)的總體架構、功能模型和體系結構。提出了基于XML的裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)信息網(wǎng)絡平臺和表達體系結構，最大限度地實現(xiàn)各種裝備信息和資源的綜合集成、快速流動和優(yōu)化配置：系統(tǒng)將裝備信息、空間地理信息在數(shù)據(jù)平臺上進行融合，將

3、各級保障部門和各類保障單元置于網(wǎng)絡環(huán)境中，實現(xiàn)裝備保障態(tài)勢實時顯示、裝備技術狀態(tài)查詢與統(tǒng)計、人員與裝備的調(diào)配方案輔助決策等功能，為戰(zhàn)場裝備保障提供實時服務。 （2）運用多智能體（MAS）和分層著色Petri網(wǎng)（CPN）相結合的系統(tǒng)建模方法，對裝備指揮調(diào)度決策系統(tǒng)進行深入分析和建模，建立了MAS-CPN系統(tǒng)模型。利用著色Petri網(wǎng)的運算單元概念，研究了在MAS-CPN模型中對決策排序算法的實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了保障目標”理想解”排序算

4、法與多Agent決策推理模型的全面融合。同時，研究了MAS－CPN模型與．NET平臺的數(shù)據(jù)交換方法，提出了基于文件和基于網(wǎng)絡兩種數(shù)據(jù)交換方法，為模型的較大規(guī)模應用奠定了基礎。 （3）提出了自適應多態(tài)蟻群算法（APACA），并將之應用于多約束條件下多車場帶時間窗的車輛路徑問題（MDVRPMC）的求解。為貼近戰(zhàn)時裝備保障指揮調(diào)度的應用要求，針對實際應用中的部隊優(yōu)先級、車場分布、車型、路況、時間窗、裝卸時間等多約束情況，對戰(zhàn)時MDVR

5、PMC問題進行了詳細建模，并用提出的自適應多態(tài)蟻群算法進行求解。與現(xiàn)有算法相比，本文所提算法在相同計算精度下計算速度更快，為進一步實戰(zhàn)驗證打下了良好的基礎。 （4）建立了定量和定性相結合的戰(zhàn)時裝備物流需求預測神經(jīng)網(wǎng)絡模型。分析裝備需求預測的過程、特點、步驟、指標及其影響因素，比較了現(xiàn)有預測方法的優(yōu)缺點，提出了戰(zhàn)時裝備物流需求預測神經(jīng)網(wǎng)絡模型。從實用角度對模型和算法進行了改進，通過選擇適當?shù)南到y(tǒng)參數(shù)加快了網(wǎng)絡訓練速度和提高了預測精

6、度。利用建立的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡對一個戰(zhàn)時裝備保障實例進行彈藥需求量和武器備件需求量進行預測，并與多元線性回歸預測結果進行了對 （5）提出了動態(tài)裝備指揮調(diào)度信息的XML表達模式ECS-XML和基于XML-ER的數(shù)據(jù)轉換方法。分析了裝備指揮調(diào)度信息的XML表達方式，對ECS-XML模式中涉及的主要子模式進行了詳細設計，并設計了XML裝備調(diào)度信息的解析方法。由于XML原生數(shù)據(jù)庫尚未發(fā)展成熟，論文提出了XML與關系數(shù)據(jù)庫相結合的數(shù)據(jù)存儲

7、優(yōu)化方案，并設計了相應的基于XML-ER的數(shù)據(jù)轉換方法。實例驗證了ECS-XML模式的合理性和多態(tài)信息表達的實用性。 （6）研究了實現(xiàn)裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)的部分關鍵技術，包括．NET Remoting技術、．NET的XML訪問技術、XML與數(shù)據(jù)庫的轉換技術等。提出了裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)的實現(xiàn)方案和網(wǎng)絡結構，分析了系統(tǒng)的安全需求，定義了XML加密模式，建立了系統(tǒng)的XML數(shù)據(jù)安全模型。結合某部裝備指揮調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)項目，驗證了所提出的裝備指揮