張玉環(huán)

摘 要：在分析應急物流模擬仿真系統(tǒng)功能定位的基礎上，確定了系統(tǒng)總體結構選型，采用多智能體技術，構建了應急物流模擬仿真系統(tǒng)的體系框架，并部分實現(xiàn)了原型系統(tǒng)功能。

關鍵詞：應急物流；模擬仿真；多智能體系統(tǒng)；MAS

應急物流是指為應對重大自然災害、突發(fā)性公共事件、軍事沖突等突發(fā)事件，動員社會物資、人員、設施、資金、技術等資源滿足保障需求的特殊物流活動。隨著我國GDP躍居世界第二，國家進入“經濟轉軌、社會轉型”和實現(xiàn)中華民族偉大復興的關鍵時期，國際形勢開始發(fā)生深刻變化，國家安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)，外部安全威脅與內部安全隱患、現(xiàn)實安全挑戰(zhàn)與潛在安全風險、傳統(tǒng)安全威脅與非傳統(tǒng)安全威脅交織并存，國家安全問題的綜合性、復雜性、多變性進一步增強，對應急物流系統(tǒng)的響應速度、資源合理配置、決策快速準確、保障及時有力都提出了很高的要求。但另一方面，突發(fā)事件很難預知也不盼重演，社會各級階層組織、參與應急物流保障實踐機會少，動用實際物資、人員、設施等進行演練不僅要耗費大量的物力人力，且每次演練只能針對一種或幾種情況，很難適應突發(fā)事件復雜多變的狀況。模擬仿真具有安全經濟、可重復性等特點，開發(fā)應急物流模擬仿真系統(tǒng)進行模擬演練，對于提高演練經費使用效益、檢驗應急物流保障方案、提高決策科學化水平，合理部署應急物流資源、減少演練事故風險、探索應急物流保障方式方法具有重要的現(xiàn)實意義。

一、系統(tǒng)總體功能設計

應急物流模擬仿真系統(tǒng)開發(fā)的目的包括三方面，一是用于平時政府、軍隊、民政、商務、交通、物資供應等部門人員演練，提高應急情況處置能力，優(yōu)化應急物流作業(yè)流程。二是用于分析評估優(yōu)化應急物流保障預案、優(yōu)化應急儲備物資空間布局和儲備結構、評估交通路網(wǎng)等物流基礎設施能力等。三是用于突發(fā)事件應急物流指揮調度，通過全域覆蓋、互聯(lián)互通的網(wǎng)絡和實時更新、異地同步的保障態(tài)勢，發(fā)布應急保障需求，共享應急物流資源，實時把握保障對象和保障力量的準確信息，消除“需求迷霧”和“資源迷霧”，實現(xiàn)適時、適地、適量的精確保障；通過緊密的信息協(xié)同和認知協(xié)同，促使各保障單元之間產生“化學作用”，實現(xiàn)各保障單元的整體協(xié)同和一體聯(lián)動，達到“形散而神聚”的整體效果，釋放出比單個保障要素能力之和更強的整體保障能力。

應急物流模擬仿真系統(tǒng)功能由應急物流資源管理、仿真環(huán)境生成、應急物流預案管理、需求感知與態(tài)勢生成、平時模擬訓練、模擬仿真控制、綜合態(tài)勢顯示、突發(fā)事件應急指揮、綜合分析評估、文電傳輸管理等十大子系統(tǒng)組成，如圖1所示。

二、系統(tǒng)總體結構選型

按照系統(tǒng)的用途和領域，模擬仿真系統(tǒng)可以分為分析型（Analysis）、訓練型（training）、采辦型（Acquisition）三種類型。分析型模擬仿真的重點是分析模型和分析方法，過程和人機接口則是次要的。但訓練型模擬仿真則強調對環(huán)境和過程模擬的逼真性，以給人以盡可能接近真實的體驗。采辦型模擬仿真機器設備為核心，強調的則是機器設備本身的技術特點和性能。訓練型模擬仿真系統(tǒng)對模型的準確度和數(shù)據(jù)的真實性要求不高，對訓練效率要求較高。要求系統(tǒng)在有限時間內，設置盡可能多的情況，以使受訓者達到滿負荷訓練；分析型模擬仿真系統(tǒng)對模型的準確度要求較高并要求真實數(shù)據(jù)，盡可能地仿真實際活動。訓練型模擬仿真系統(tǒng)為達到鍛煉參訓者能力的目的，一般不采用人工智能技術；分析型模擬仿真系統(tǒng)以評估方案優(yōu)劣、資源能力大小、任務完成情況、經濟效益指標等為目標，大多采用人工智能技術。隨著信息技術的不斷進步，需求逐步多樣化，各型模擬仿真系統(tǒng)相互融合，相互取長補短，出現(xiàn)了混合型的模擬仿真系統(tǒng)。

按照系統(tǒng)運行方式，模擬仿真系統(tǒng)可分為開環(huán)模擬仿真和閉環(huán)模擬仿真。開環(huán)模擬仿真即“人在回路仿真”，指的是“人”一直處于模擬的回路之中，成為模擬仿真的一個重要的、不可缺少的組成部分和環(huán)節(jié)。這里的“人”可以是應急物流指揮中心的指揮人員、決策者，也可以是應急物資供應商、運輸工具供應商，物流配送人員、駕駛員等，其身份根據(jù)任務的不同而不同。必要時“人”也可以成為模擬系統(tǒng)中進行復雜系統(tǒng)分析推理的“引擎”，例如在模擬回路中進行分析評判的專家組等。在不同的模擬仿真系統(tǒng)中，人在回路的類型不同，達到的目的也不同。在訓練模擬系統(tǒng)中，“人”是作為受訓者出現(xiàn)的，系統(tǒng)為受訓人員提供所需要的環(huán)境，目的是使“人”在這個環(huán)境中得到訓練。在分析模擬系統(tǒng)中，“人”可以是分析模擬的一個重要環(huán)節(jié)，一般作為決策者出現(xiàn)，其目的是得到更好、更能反映實際的決策方案。閉環(huán)模擬仿真即“人不在回路仿真”，指的是“人”處于模擬的回路之外，系統(tǒng)一旦按照事先設定的預案、規(guī)則和流程開始推演，直至系統(tǒng)運行達到事先設定的終止條件才停止推演。推演過程中不需要人工干涉，人處于流程之外。這種運行方式一般用于分析驗證方案優(yōu)劣、預期效果等?！叭嗽诨芈贰迸c“人不在回路”只是在模擬方法上的不同，但可以在一個系統(tǒng)中同時包含這兩種方式。

根據(jù)系統(tǒng)總體功能設計和各型模擬仿真系統(tǒng)的特點，應急物流模擬仿真系統(tǒng)應是綜合采取“人不在回路”與“人在回路”模擬技術、兼顧訓練演練與分析評估需要的混合型模擬仿真系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)體系框架設計

應急物流模擬仿真系統(tǒng)是一個集成模型、信息、工具等資源的綜合集成系統(tǒng)。系統(tǒng)體系的架構可分為數(shù)據(jù)層、構件層、分系統(tǒng)層和系統(tǒng)層，如圖2所示。數(shù)據(jù)層與構件層是基礎層，主要由底層基礎數(shù)據(jù)庫、基礎構件庫以及HLA-RTI中間件所組成，為了確保構件應用的可擴展性，要求構件不直接對數(shù)據(jù)庫進行操作，構件運行所需數(shù)據(jù)一律通過接口進行輸入；分系統(tǒng)層以基礎構建為基礎，開發(fā)出的具有一定應用能力、可單獨運行的分系統(tǒng)；系統(tǒng)層將所有分系統(tǒng)進行集成，形成一個支持應急物流模擬仿真評估的環(huán)境。

四、結束語

本文在分析應急物流模擬仿真系統(tǒng)功能定位的基礎上，確定了系統(tǒng)總體結構選型，采用多智能體技術，構建了應急物流模擬仿真系統(tǒng)的體系框架，并以Cougaar平臺為基礎、采用可擴展建模與仿真框架（XMSF）部分實現(xiàn)了原型系統(tǒng)功能。系統(tǒng)可廣泛用于平時應急物流演練、分析評估應急物流保障預案、突發(fā)事件應急物流指揮調度，具有較好的應用前景。

參考文獻：

[1]袁淵，楊西龍.應急物流指揮信息系統(tǒng)的構建[J].物流技術2009（6）：121-131

[2]韋琦.自然災害的應急物流信息系統(tǒng)構建[J].中南財經政法大學學報，2010（4）：60-64