摘要：受地形通行能力与战术风险的双重影响，军用车辆路径规划是一项复杂的决策难题。本文提出一种优化模型，将土壤通行能力与敌方交战风险纳入开阔地域作业规划决策支持体系。虽以军事应用为核心，该模型亦可拓展至野火应急响应、农业作业及越野车辆休闲活动等领域。本研究将路径规划问题构建为基于作战环境离散化表征的最小成本混合整数线性规划模型。各节点代表特定地理位置，节点间通过弧连接，穿越弧所产生的成本由综合风险函数确定，该函数统筹考量土壤强度、与已知敌情活动区及既往车队行进路线的邻近程度。评估土壤强度所需的环境输入数据通过集成外部模型获取，此类模型可估算地形评级锥指数（RCI）的空间变异特征。本文以科罗拉多州北部某区域为案例，结合高分辨率环境数据与模拟战术条件对模型进行验证。情景分析表明，风险权重、车辆机动特性及作战条件的变动显著影响路径几何形态与任务风险水平。基于成本函数中各项系数赋值及车辆属性参数的差异，目标函数值呈现五个数量级的波动。研究结果证实，本框架能够有效量化环境机动约束与战术考量之间的权衡关系。

关键词：路径规划；军事；机动战；优化；最小成本网络；决策支持

现代战场是多域联动的动态环境。地面部队在此类环境中实施机动面临多重不确定性及各类风险，即便在最有利的条件下亦难以顺利通行。此外，在高度机械化与现代化的军事力量时代，高效的战场机动规划往往是决定任务成败的关键要素。鉴于现代战争的复杂性，在作战环境下规划机动行动必须统筹考量诸多（且常相互制约）的因素，而连续平面空间内潜在的行进路线无穷无尽。因此，构建一套能够量化战场路径规划风险并据此提供决策建议的方法论，将有助于实现更稳定、更优的作战成效。尽管既有研究已提出若干辅助开阔地域路径规划的模型，但尚无模型纳入战场指挥官在规划中必须考虑的战术因素[1-6]。

地形通行能力取决于环境特征（如土壤强度、地形坡度）与车辆特性（如重量、履带属性）。军用车辆通常配备装甲及其他专用设备，其重量显著高于民用车辆；因此，实施越野机动对土壤强度的要求更为严苛。土壤强度受土壤组分（或质地）及含水率影响。由于土壤空间异质性及气象条件的时空变异性，土壤强度预估结果天然存在显著不确定性。

在评估开阔地域车辆路径时，必须充分考虑路线的战术影响，以最大限度降低部队面临的动能打击风险。为此，需对友军、敌军及平民活动进行综合分析。近期冲突表明，敌方战斗人员倾向于在平民聚集区部署武器与兵力，规避此类区域既可降低部队风险，亦能减少平民与友军伤亡。情报侦察成果可标识敌情活跃区域，此类信息应在路径规划中予以重点考量。此外，既往车辆行进路线易被敌方掌握，规避历史通行路径将削弱敌方的伏击与爆炸物威胁能力。

开阔地域路径优化在非结构化交通网络外的民用领域亦具有广泛适用性。例如，在野火应急响应中，优化地面人员与重型装备的行进路线可缩短响应时间、提升消防员安全性，并降低陡坡、软弱土体及火势突变等危险环境的暴露风险。在农业生产中，路径优化可支撑重型机械在生产区域内及区域间的调度，减少因机械陷滞导致的作业延误，以及作物与土壤损毁引发的产量损失。此外，全地形车等越野休闲活动亦可受益于兼顾环境保护与使用者安全的风险感知型路径规划。在上述各类场景中，将环境数据与作业约束相融合以构建可量化风险，能够显著提升决策科学性。

本项目核心目标是构建一种优化模型，该模型利用外部数据源提供的土壤强度信息，优化开阔地域潜在行进路线，其目标函数旨在最小化因车辆陷滞、恶劣地形机动及战术因素导致的任务失败风险。