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优秀数学建模论文

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题目:送货问题

摘要

本文深入研究了具有供求平衡,有序卸货特点的运输问题,建立数学模型求解最小运费,安排每辆车的最佳运载方案。 在问题(一),行车路线是一个闭合回路,在受到卸货顺序限制的情况下,使每次运输的费用最小,从而使总费用最小,应用线性规划知识求得6辆车的工作时间分别为5.83、5.83、7.08、7.25、7.25、7.25小时,运输的总费用为4875元,总共运了28次。

问题(一)中,运输车的路程为固定值,在问题(二),运输车可以随时掉头,这样运输车的行车路线就不唯一了。而且运输车可以为距离港口较远的公司送小件,然后掉头为距离港口较近的公司送大件。确定约束方程,列出目标函数,求得共派了4辆车,各辆车的工作时间分别为6.3、6.67、6.54、7.04小时,运输的总费用为4856.8元,总共运27次。

在问题(三)中,增加了载重量为4吨和8吨二种类型的运输车,使问题变

得复杂。当空载距离大于3

100

公里时,选用载重量为4吨的运输车较省钱,运输

车行驶的最远距离是29公里,所以不选择载重量为4吨的运输车为公司送货。选用载重量为6吨、8吨二种类型的运输车为公司送货,建立目标函数,约束条件,求得选择一辆6吨的,二辆8吨的车为公司送货,运输车的工作时间分别为6.57、6.38、7.19小时,总费用为4409.2元,总共运21次,与前二种调度方案 相比,更节省钱。

关键字:线性规划 卸货顺序

一问题重述

某地区有8个公司(如图一编号①至⑧),某天某货运公司要派车将各公司所需的三种原材料A,B,C从某港口(编号⑨)分别运往各个公司。路线是唯一的双向道路(如图1)。货运公司现有一种载重6吨的运输车,派车有固定成本20元/辆,从港口出车有固定成本为10元/车次(车辆每出动一次为一车次)。每辆车平均需要用15分钟的时间装车,到每个公司卸车时间平均为10分钟,运输车平均速度为60公里/小时(不考虑塞车现象),每日工作不超过8小时。运输车载重运费1.8元/吨公里,运输车空载费用0.4元/公里。一个单位的原材料A,B,C分别毛重4吨、3吨、1吨,原材料不能拆分,为了安全,大小件同车时必须小件在上,大件在下。卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,另外必须要满足各公司当天的需求量(见表1)。问题:

1、货运公司派出运输车6辆,每辆车从港口出发(不定方向)后运输途中不允许掉头,应如何调度(每辆车的运载方案,运输成本)使得运费最小。

2、每辆车在运输途中可随时掉头,若要使得成本最小,货运公司怎么安排车辆数?应如何调度?

3、(1)如果有载重量为4吨、6吨、8吨三种运输车,载重运费都是1.8元/吨公里,空载费用分别为0.2,0.4,0.7元/公里,其他费用一样,又如何安排车辆数和调度方案?(2)当各个公司间都有或者部分有道路直接相通时,分析运输调度的难度所在,给出你的解决问题的想法(可结合实际情况深入分析)。

二问题分析

运输过程的最大特点是三种原材料的毛重不同,而且原材料不能拆分。大小件同车时必须小件在上,大件在下。卸货时必须先卸小件,不允许卸下来的材料再装上车,当卸下A时,车上没有B和C,当卸下B时,车上没有C。在问题一中,运输途中不能掉头,运输车的行驶路线是一个闭合回路,总行程为固定值。运输车可以为距离港口较近公司送小件,为距离港口较大公司送大件。在问题二中,运输车可以随时掉头,运输车可以为距离港口较远的公司送小件,然后掉头为距离港口较近的公司送大件。在问题三中,有三种运输

车,且空载费用不同,可以选择适当类型的车降低费用。

调度的目的是使运费最小,影响运费的因素有调度的车辆数、总出车次数、每车次载的货物、行车方向、卸货地点,由于变量过多,不易求出目标函数的最优解。可以分二个阶段求解,第一求出满足当天公司需求量的车次;第二确定每车次装载数量及卸货地点。

影响调度的约束条件有:⑴每次运输不能超过运输车的载重量。

⑵每日工作不超过8小时。 ⑶满足公司当天需求。

⑷大小件同车时,小件在上,而且要先卸小件。

⑸运输车从港口出来可以按顺时针和逆时针二种方。

三 模型假设

⑴道路足够宽阔,不会发生塞车现象。 各⑵运输车相互独立,互不影响。

⑶多辆运输车可以同时在一个港口装货,同时在一个公司卸货。 ⑷各辆车最后一次运完货物后回到港口。

⑸各公司优先级别相同,只要满足当天需求量即可。

四 符号说明

顺时针距离:从港口出发按顺时针方向到公司的距离。 逆时针距离:从港口出发按逆时针方向到公司的距离。

五 模型的建立与求解

运费包括派车固定成本、过港口固定成本、载重运费、空载运费。

问题(1):

线性规划约束条件

⑴ 原材料A 、B 、C 分别毛重4吨、3吨、1吨,且原材料不能拆分,而运输车的载重量是6吨,所以A 、B 不可能同时在一辆车上,在满足公司当天需求量的条件下,一天最少要发27次车。

∑=3

1k Pijk ·G k ≤6

⑵ 运输车每日工作不超过8小时,所以每辆运货车每天为公司送货的累计工作时间应不大于8小时。

∑=j

1j T ij ≤8 i=1、2、3、4、5、6

⑶ 货运公司每天为各公司送的货要满足各公司的需求量,即各车次(车辆每出动一次为一车次)为公司送的货物的总和正好满足公司当天需求。 ∑

=6

1i ∑

=j

1

j Q ijnk =M nk k=1,2,3

⑷ 卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,运货车在运输途中不允许掉头。

由于运货车载重量的限制,A 、C 可以组合装车,B 、C 也可以组合装车,但是A 、B 不能组合装车。运输车具有以下特点:当在n 公司卸下A 时,这时货车是空车;当在n 公司卸下B 时,不能再为后续公司运送小件C 。运输车的行驶路线是一个闭合回路。

Ⅰ顺时针行车时(用“﹢”表示顺时针行驶)

⒈ 当在n 公司卸下A 时,约束方程为

﹢Q ijn3∑+=8

1N n Q ijnk =0

⒉ 当在n 公司卸下B 时,约束方程为

﹢Q ijn2∑+=8

1N n Q ijnk =0 k=1或3

Ⅱ逆时针行车时(用“﹣”表示逆时针行驶)

⒈当在n公司卸下A时,约束方程为

﹣Q ijn3∑1-n

1

Q ijnk=0

⒉当在n公司卸下B时,约束方程为

﹣Q ijn2∑1-n

1

Q ijnk=0 k=1或3

Ⅲ运输车不允许掉头,行驶路线是一个闭合回路,总行程为60公里。

目标函数分析:

运费有派车固定成本费、从港口出车固定成本、空载费用、载重费用几部分组成。

⑴空载费用

运输车的空载费用为0.4元∕公里。当在n公司把车上的货物卸完时,记

f n =1,否则记f

n

=0。

设空载费用为B

ij j

则B

ij =0.4〔60-min(D1n,D

2n

)〕·f

n

⑵载重费用

运输车的载重费用为1.8元∕吨公里,由于运输车不能掉头,货物只能按顺时针或逆时针运至公司,设载重费用为E

i

则 E ij = 1.8∑=3

1

k P ijk ·G k 〔min (D 1n ,D 2n )〕

⑶ 固定费用

固定费用有二部分组成,即派车固定成本费和从港口出车固定成本,派车固定成本20元/辆,从港口出车有固定成本为10元/车次(车辆每出动一次为一车次),设每天共出车N 次。

则固定费用为 10N+20·max (i ) 综上所述:

设运货费用为Z ,则目标函数为

minZ=∑N

1(B ij + E ij )+ 10N+20·max (i )

∑=3

1k Pijk ·G k ≤6

∑=j

1

j T ij ≤8 i=1、2、3、4、5、6

=6

1

i ∑

=j

1j Q ijnk =M nk k=1,2,3

﹢Q ijn3∑+=8

1

N n Q ijnk =0 (“﹢”表示顺时针行车)

s.t. ﹢Q ijn2∑+=8

1

N n Q ijnk =0 k=1或3

﹣Q ijn3∑1

-n 1Q ijnk =0 (“﹣”表示逆时针行车)

﹣Q ijn2∑1-n 1

Q ijnk =0 k=1或3 B ij =0.4〔60-min (D 1n ,D 2n )〕·f n

E ij = 1.8∑=3

1

k P ijk ·G k 〔min (D 1n ,D 2n )〕

运车方案的确定:

运输途中不能掉头,运输车的行驶路线是一个闭合回路,总行程为固定值。卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,运输车可以为距离港口较近公司送小件,为距离港口较远公司送大件。运货车载重量为6吨,A、C 可以组合装车,B、C也可以组合装车,但是A、B不能组合装车。运货车应尽量装满。

调度方案如下

派车方案显示了派车的数量、各车行驶方向、各车次装货数量、卸货地点及

在各地点卸货的数量。有各车工作时间可以看出各车辆工作时间较长,劳动强度较大。

问题(二):

与问题(一)的不同之处是问题(二)中,运输车在运输途中可以随时掉头,这样运输车的行驶路线不再是一个闭合回路。卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,当卸下A 时,车上没有B 和C ,当卸下B 时,车上没有C 。运输车可以为较远公司送小件,然后掉头为较近公司送大件。 线性规划约束条件

⑴ 原材料A 、B 、C 分别毛重4吨、3吨、1吨,且原材料不能拆分,而运输车的载重量是6吨,所以A 、B 不可能同时在一辆车上,在满足公司当天需求量的条件下,一天最少要发27次车。

∑=3

1k Pijk ·G k ≤6

⑵ 运输车每日工作不超过8小时,所以每辆运货车每天为公司送货的累计工作时间应不大于8小时。

∑=j

1j T ij ≤8 i=1、2……

⑶ 货运公司每天为各公司送的货要满足各公司的需求量,即各车次(车辆每出动一次为一车次)为公司送的货物的总和正好满足公司当天需求。 ∑

=i

1i ∑

=j

1

j Q ijnk =M nk k=1,2,3

⑷运输车在运输途中可以随时掉头,从港口到各公司的最短距离如下表

使运费最小时,应按顺时针行驶为①~④公司送货,按逆时针行驶为⑤~⑧公司送货。货车送完货应掉头沿原路返回港口。 Ⅰ 为①~④公司送货(“﹢”表示运输车按顺时针方向行驶) ⒈ 当在n 公司卸下A 时,约束方程为

﹢Q ijn3∑+=41

N n Q ijnk =0 (n=1、2、3、4)

⒉ 当在n 公司卸下B 时,约束方程为

﹢Q ijn2∑+=4

1N n Q ijnk =0 k=1或3 (n=1、2、3、4)

Ⅱ 为⑤~⑧公司送货(“﹣”表示运输车按逆时针方向行驶) ⒈ 当在n 公司卸下A 时,约束方程为

﹣Q ijn3∑1

-n 5Q ijnk =0 (n=5、6、7、8)

⒉ 当在n 公司卸下B 时,约束方程为

﹣Q ijn2∑1

-n 5Q ijnk =0 k=1或3 (n=5、6、7、8)

目标函数分析

运费有派车固定成本费、从港口出车固定成本、空载费用、载重费用几部分组成。

⑴ 空载费用

运输车的空载费用为0.4元∕公里。当在n 公司把车上的货物卸完时,记f n =1,否则记f n =0。

为①~④公司送货时,货车应掉头沿原路返回

空载费用为 B ij =0.4D 1n ·f n

为⑤~⑧公司送货时,货车应掉头沿原路返回

空载费用为 B ij =0.4D 2n ·f n

以上二式合并为

B ij =0.4min (D 1n ,D 2n )·f n

⑵ 载重费用

运输车的载重费用为1.8元∕吨公里,货物按顺时针或逆时针运至公司,设载重费用为E i

为①~④公司送货时,货车按顺时针方向行驶

则 E ij = 1.8∑=3

1

k P ijk ·G k ·D 1n

为⑤~⑧公司送货时,货车按逆时针方向行驶

则E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·D 2n

以上二式合并为

E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·min (D 1n ,D 2n )

⑶ 固定成本费

固定成本费有派车固定成本费、从港口出车固定成本二部分组成。

固定成本费 10N+20·max (i )

综上所述:

设运货费用为Z ,则目标函数为

minZ=∑N

1(B ij + E ij )+ 10N+20·max (i )

∑=3

1k Pijk ·G k ≤6

∑=j

1j T ij ≤8 i=1、2……

∑=i

1

i ∑

=j

1

j Q ijnk =M nk k=1,2,3

﹢Q ijn3∑+=4

1

N n Q ijnk =0 (n=1、2、3、4)

﹢Q ijn2∑+=4

1

N n Q ijnk =0 k=1或3 (n=1、2、3、4)

﹣Q ijn3∑1

-n 5

Q ijnk =0 (n=5、6、7、8)

﹣Q ijn2∑1

-n 5

Q ijnk =0 k=1或3 (n=5、6、7、8)

B ij =0.4min (D 1n ,D 2n )·f n

E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·min (D 1n ,D 2n )

注:“+”“-”分别表示运输车按顺时针、逆时针方向行驶。

运车方案确定:

卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,运货车在运输途中可以随时掉头,运输车可以为距离港口较远公司送小件,为距离港口较近公司送大件。运货车载重量为6吨,A、C可以组合装车,B、C也可以组合装车,但是A、B不能组合装车。运货车应尽量装满。

调度方案如下

在各地点卸货的数量。与问题(一)中的调度方案相比较,各车工作时间较短,劳动强度较小,而且派车的数量减少了。

问题(三):

与问题(二)的不同之处是问题(三)中,运输车增加了载重量为4吨和8吨的二种运输车,这样货物的组合类型就增加了,运输车可以同时运送A 、B ,而且还可以同时运送2单位的A 原料。运输车在运输途中可以随时掉头,卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,当卸下A 时,车上没有B 和C ,当卸下B 时,车上没有C 。运输车可以为较远公司送小件,然后掉头为较近公司送大件。 线性规划约束条件

⑴ 运输车在运输途中可以随时掉头,从港口到各公司的最短距离如下表

当为公司运送相等的货物时,如果选用载重量为4吨和8吨的二种运输车,二种运输车的载重运费相等。载重量为4吨的运输车比载重量为8吨的运输车多了10元的过港费。载重量为4吨和8吨的运输车的空载费用分别为0.4元∕公里、0.7元∕公里。

0.4-0.710=3100

即当空载距离大于3

100

公里时,选用载重量为4吨的运输车较省钱,由上表

可知运输车行驶的最远距离是29公里,所以该题不选择载重量为4吨的运输车为公司送货。

⑴ 原材料A 、B 、C 分别毛重4吨、3吨、1吨,且原材料不能拆分,运输车的载重量是6吨、8吨,A 与B ,A 与A 都可以组合装车,这是与问题二的不同之处。

∑=3

1k Pijk ·G k ≤8

⑵ 运输车每日工作不超过8小时,所以每辆运货车每天为公司送货的累计工作时间应不大于8小时。

∑=j

1j T ij ≤8 i=1、2……

⑶ 货运公司每天为各公司送的货要满足各公司的需求量,即各车次(车辆每出动一次为一车次)为公司送的货物的总和正好满足公司当天需求。 ∑

=i

1i ∑

=j

1

j Q ijnk =M nk k=1,2,3

⑷ 使运费最小时,应按顺时针行驶为①~④公司送货,按逆时针行驶为⑤~⑧公司送货。货车送完货应掉头沿原路返回港口。 Ⅰ 为①~④公司送货(“﹢”表示运输车按顺时针方向行驶) ⒈ 当在n 公司卸下A 时,约束方程为

﹢Q ijn3∑+=41

N n Q ijnk =0 k=1或2 (n=1、2、3、4)

⒉ 当在n 公司卸下B 时,约束方程为

﹢Q ijn2∑+=4

1N n Q ijn3=0 (n=1、2、3、4)

Ⅱ 为⑤~⑧公司送货(“﹣”表示运输车按逆时针方向行驶) ⒊ 当在n 公司卸下A 时,约束方程为

﹣Q ijn3∑1

-n 5Q ijnk =0 k=1或2 (n=5、6、7、8)

⒋ 当在n 公司卸下B 时,约束方程为

﹣Q ijn2∑1

-n 5Q ijn3=0 (n=5、6、7、8)

目标函数分析

运费有派车固定成本费、从港口出车固定成本、空载费用、载重费用几部分组成。

⑴ 空载费用

运输车的空载费用为0.4元∕公里,0.7元∕公里。当在n 公司把车上的货物卸完时,记f n =1,否则记f n =0。

选择载重量为6吨的运输车时:

为①~④公司送货时,货车应掉头沿原路返回

空载费用为 B ij =0.4D 1n ·f n

为⑤~⑧公司送货时,货车应掉头沿原路返回

空载费用为 B ij =0.4D 2n ·f n

以上二式合并为

B ij =0.4min (D 1n ,D 2n )·f n

选择载重量为8吨的运输车时:

B ij =0.7min (D 1n ,D 2n )·f n

⑵ 载重费用

运输车的载重费用为1.8元∕吨公里,货物按顺时针或逆时针运至公司,设载重费用为E i

为①~④公司送货时,货车按顺时针方向行驶

则 E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·D 1n

为⑤~⑧公司送货时,货车按逆时针方向行驶

则E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·D 2n

以上二式合并为

E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·min (D 1n ,D 2n )

⑶ 固定成本费

固定成本费有派车固定成本费、从港口出车固定成本二部分组成。

固定成本费 10N+20·max (i )

综上所述:

设运货费用为Z ,则目标函数为

minZ=∑N

1(B ij + E ij )+ 10N+20·max (i )

∑=3

1k Pijk ·G k ≤8

∑=j

1j T ij ≤8 i=1、2……

=i

1

i ∑

=j

1

j Q ijnk =M nk k=1,2,3

﹢Q ijn3∑+=4

1

N n Q ijnk =0 k=1或2 (n=1、2、3、4)

s.t. ﹢Q ijn2∑+=4

1N n Q ijn3=0 (n=1、2、3、4)

﹣Q ijn3∑1-n 5

Q ijnk =0 k=1或2 (n=5、6、7、8) ﹣Q ijn2∑1

-n 5Q ijn3=0 (n=5、6、7、8)

B ij =0.4min (D 1n ,D 2n )·f n (载重量为6吨)

B ij =0.7min (D 1n ,D 2n )·f n (载重量为6吨)

E ij = 1.8∑=3

1k P ijk ·G k ·min (D 1n ,D 2n )

注:“+” “-”分别表示运输车按顺时针、逆时针方向行驶。

运车方案确定:

卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,运货车在运输途中可以随时掉头,运输车可以为距离港口较远公司送小件,为距离港口较近公司送大件。运货车载重量为6吨、8吨二种,A 与B ,A 与A 都可以组合装车,运货车应尽量装满。

调度方案如下

注:“+” “-”分别表示运输车按顺时针、逆时针方向行驶。

在各地点卸货的数量。与问题(一)、(二)中的调度方案相比较,运费较小,各车工作时间较短,劳动强度较小,而且派车的数量减少了。

当各个公司都有或者部分有道路直接相通时,该问题属于TSP(旅行商问题)问题,可以用图论的知识解决,当给每条路赋权时,还要分运输车载重通过,空载通过,问题会很复杂。

参考文献:

[1] 徐玖平胡知能王緌运筹学(Ⅰ类)科学出版社 2007年

[2] 方道元韦明俊数学建模浙江大学出版社 2011年

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承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

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基于系统综合评价的城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染问题,首先对各重金属元素进行分析,然后对各种重金属元素的基本数据进行统计分析及无量纲化处理,再对各金属元素进行相关性分析,最后针对各个问题建立模型并求解。 针对问题一,我们首先利用EXCEL 和 SPSS 统计软件对各金属元素的数据进行处理,再利用Matlab 软件绘制出该城区内8种重金属元素的空间分布图最后通过内梅罗污染 模型:2 /12 max 22?? ? ? ??+=P P P 平均综,其中平均P 为所有单项污染指数的平均值,max P 为土壤环境中 针对问题二,我们首先利用EXCELL 软件画出8种元素在各个区内相对含量的柱状图,由图可以明显地看出各个区内各种元素的污染情况,然后再根据重金属元素污染来源及传播特征进行分析,可以得出工业区及生活区重金属的堆积和迁移是造成污染的主要原因,Cu 、Hg 、Zn 主要在工业区和交通区如公路、铁路等交通设施的两侧富集,随时间的推移,工业区、交通区的土壤重金属具有很强的叠加性,受人类活动的影响较大。同时城市人口密度,土地利用率,机动车密度也是造成重金属污染的原因。 针对问题三,我们从两个方面考虑建模即以点为传染源和以线为传染源。针对以点为传染源我们建立了两个模型:无约束优化模型()[]()[]() 22y i y x i x m D -+-=,得到污染源的位置坐标()6782,5567;有衰减的扩散过程模型得位置坐标(8500,5500),模型为: u k z u c y u b x u a h u 222 2222222-??+??+??=??, 针对以线为传染源我们建立了l c be u Y ?-+=0模型,并通过线性拟合分析线性污染源的位置。 针对问题四,我们在已有信息的基础上,还应收集不同时间内的样点对应的浓度以及各污染源重金属的产生率。根据高斯浓度模型建立高斯修正模型,得到浓度关于时间和空间的表达式ut e C C -?=0。 在本题求解过程中,我们所建立的模型与实际紧密联系,有很好的通用性和推广性。但在求点污染源时,我们假设只有一个污染源,而实际上可能有多个点污染源,从而使得误差增大,或者使污染源的位置够不准确。 关键词 内梅罗污染模型 无量纲化 相关性 回归模型 高斯浓度模型

数学建模国家一等奖优秀论文

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》(以下简称为“竞赛章程和参赛规则”,可从全国大学生数学建模竞赛网站下载)。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):B 我们的报名参赛队号为(8位数字组成的编号): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3.

指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): ?(论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致,只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对,提交后将不再允许做任何修改。如填写错误,论文可能被取消评奖资格。) 日期: 2014 年 9 月15日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):

2013全国数学建模大赛a题优秀论文

车道被占用对城市道路通行能力的影响 摘要 随着城市化进程加快,城市车辆数的增加,致使道路的占用现象日益严重,同时也导致了更多交通事故的发生。而交通事故发生过程中,路边停车、占道施工、交通流密增大等因素直接导致车道被占用,进而影响了城市道路的通行能力。本文在视频提供的背景下通过数据采集,利用数据插值拟合、差异对比、车流波动理论等对这一影响进行了分析,具体如下: 针对问题一,首先根据视频1中交通事故前后道路通行情况的变化过程运用物理观察测量类比法、数学控制变量法提取描述变量(如事故横断面处的车流量、车流速度以及车流密度)的数据,从而通过研究各变量的变化,来分析其对通行能力的影响。而视频1中有一些时间断层,我们可根据现有的数据先用统计回归对各变量数据插值后再进行拟合,拟合过程中利用残差计算值的大小来选择较好的模型来反应各变量与事故持续时间的关系,进而更好地说明事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通行能力的变化过程。 针对问题二:沿用问题一中的方法,对视频2中影响通行能力的各个变量进行数据采集,同样使用matlab对时间断层处进行插值拟合处理,再将所得到的的变化图像与题一中各变量的变化趋势进行对比分析,其中考虑到两视频的时间段与两视频的事故时长不同,从而采用多种对比方式(如以事故发生前、中、后三时段比较差值、以事故相同持续时间进行对比、以整个事故时间段按比例分配时间进行对比)来更好地说明这一差异。由于小区口的位置不同、时间段是否处于车流高峰期以及1、2、3道车流比例不同等因素的影响,采用不同的数据采集方式使采集的变量数据的实用性更强,从而最后得到视频1中的道路被占用影响程度高于视频2中的影响程度,再者从差异图像的变化波动中得到验证,使其合理性更强。 针对问题三:运用问题1、2中三个变量与持续时间的关系作为纽带,再根据附件5中的信号相位确定出车流量的测量周期为一分钟,测量出上游车流量随时间的变化情况,而事故横断面实际通行能力与持续时间的关系已在1、2问中由拟合得到,所以再根据波动理论预测道路异常下车辆长度模型的结论,结合采集数据得到的函数关系建立数学模型,最后得出事故发生后,车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间以及路段上游车流量这三者之间的关系式。 针对问题四:在问题3建立的模型下,利用问题4中提供的变量数据推导出其它相关变量值,然后代入模型,估算出时间长度,以此检验模型的操作性及可靠性。 关键词:通行能力车流波动理论车流量车流速度车流密度

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优化和评价的收费亭的数量 景区简介 由於公路出来的第一千九百三十,至今发展十分迅速在全世界逐渐成为骨架的运输系统,以其高速度,承载能力大,运输成本低,具有吸引力的旅游方便,减少交通堵塞。以下的快速传播的公路,相应的管理收费站设置支付和公路条件的改善公路和收费广场。 然而,随着越来越多的人口密度和产业基地,公路如花园州公园大道的经验严重交通挤塞收费广场在高峰时间。事实上,这是共同经历长时间的延误甚至在非赶这两小时收费广场。 在进入收费广场的车流量,球迷的较大的收费亭的数量,而当离开收费广场,川流不息的车辆需挤缩到的车道数的数量相等的车道收费广场前。因此,当交通繁忙时,拥堵现象发生在从收费广场。当交通非常拥挤,阻塞也会在进入收费广场因为所需要的时间为每个车辆付通行费。 因此,这是可取的,以尽量减少车辆烦恼限制数额收费广场引起的交通混乱。良好的设计,这些系统可以产生重大影响的有效利用的基础设施,并有助于提高居民的生活水平。通常,一个更大的收费亭的数量提供的数量比进入收费广场的道路。 事实上,高速公路收费广场和停车场出入口广场构成了一个独特的类型的运输系统,需要具体分析时,试图了解他们的工作和他们之间的互动与其他巷道组成部分。一方面,这些设施是一个最有效的手段收集用户收费或者停车服务或对道路,桥梁,隧道。另一方面,收费广场产生不利影响的吞吐量或设施的服务能力。收费广场的不利影响是特别明显时,通常是重交通。 其目标模式是保证收费广场可以处理交通流没有任何问题。车辆安全通行费广场也是一个重要的问题,如无障碍的收费广场。封锁交通流应尽量避免。 模型的目标是确定最优的收费亭的数量的基础上进行合理的优化准则。 主要原因是拥挤的

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Haozl觉得数学建模论文格式这么样设置 版权归郝竹林所有,材料仅学习参考 版权:郝竹林 备注☆ ※§等等字符都可以作为问题重述左边的。。。。。一级标题 所有段落一级标题设置成段落前后间距13磅 图和表的标题采用插入题注方式题注样式在样式表中设置居中五号字体 Excel中画出的折线表字体采用默认格式宋体正文10号 图标题在图上方段落间距前0.25行后0行 表标题在表下方段落间距前0行后0.25行 行距均使用单倍行距 所有段落均把4个勾去掉 注意Excel表格插入到word的方式在Excel中复制后,粘贴,word2010粘贴选用使用目标主题嵌入当前 Dsffaf 所有软件名字第一个字母大写比如E xcel 所有公式和字母均使用MathType编写 公式编号采用MathType编号格式自己定义

农业化肥公司的生产与销售优化方案 摘 要 要求总分总 本文针对储油罐的变位识别与罐容表标定的计算方法问题,运用二重积分法和最小二乘法建立了储油罐的变位识别与罐容表标定的计算模型,分别对三种不同变位情况推导出的油位计所测油位高度与实际罐容量的数学模型,运用matlab 软件编程得出合理的结论,最终对模型的结果做出了误差分析。 针对问题一要求依据图4及附表1建立积分数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响,并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容表标定值。我们作图分析出实验储油罐出现纵向倾斜 14.时存在三种不同的可能情况,即储油罐中储油量较少、储油量一般、储油量较多的情况。针对于每种情况我们都利用了高等数学求容积的知识,以倾斜变位后油位计所测实际油位高度为积分变量,进行两次积分运算,运用MATLAB 软件推导出了所测油位高度与实际罐容量的关系式。并且给出了罐体倾斜变位后油位高度间隔为1cm 的罐容标定值(见表1),最后我们对倾斜变位前后的罐容标定值残差进行分析,得到样本方差为4103878.2-?,这充分说明残差波动不大。我们得出结论:罐体倾斜变位后,在同一油位条件下倾斜变位后罐容量比变位前罐容量少L 243。 表 1.1 针对问题二要求对于图1所示的实际储油罐,试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据所建立的数学模型确定变位参数,并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。我们根据实际储油罐的特殊构造将实际储油罐分为三部分,左、右球冠状体与中间的圆柱体。运用积分的知识,按照实际储油罐的纵向变位后油位的三种不同情况。利用MATLAB 编程进行两次积分求得仅纵向变位时油量与油位、倾斜角α的容积表达式。然后我们通过作图分析油罐体的变位情况,将双向变位后的油位h 与仅纵向变位时的油位0h 建立关系表达式01.5(1.5)cos h h β=--,从而得到双向变位油量与油位、倾斜角α、偏转角β的容积表达式。利用附件二的数据,采用最小二乘法来确定倾斜角α、偏转角β的值,用matlab 软件求出03.3=α、04=β α=3.30,β=时总的平均相对误差达到最小,其最小值为0.0594。由此得到双向变位后油量与油位的容积表达式V ,从而确定了双向变位后的罐容表(见表2)。 本文主要应用MATLAB 软件对相关的模型进行编程求解,计算方便、快捷、准确,整篇文章采取图文并茂的效果。文章最后根据所建立的模型用附件2中的实际检测数据进行了误差分析,结果可靠,使得模型具有现实意义。 关键词:罐容表标定;积分求解;最小二乘法;MATLAB ;误差分

2014年第十一届五一数学建模联赛A优秀论文

承诺书 我们仔细阅读了五一数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们授权五一数学建模联赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号为(从A/B/C中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为: 参赛组别(研究生或本科或专科): 所属学校(请填写完整的全名) 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 日期:年月日 获奖证书邮寄地址:邮政编码

编号专用页 竞赛评阅编号(由竞赛评委会评阅前进行编号): 裁剪线裁剪线裁剪线竞赛评阅编号(由竞赛评委会评阅前进行编号): 参赛队伍的参赛号码:(请各参赛队提前填写好):

题 目 对黑匣子落水点的分析和预测 摘 要 本文通过对飞机以及黑匣子受力情况进行分析,构建正交分解模型,得出飞机的坠落轨迹和黑匣子的落水点,及黑匣子在水中的移动情况。 问题一要求在考虑空气气流影响的前提下,建立数学模型,描述飞机坠落轨迹并推测黑匣子的落水点。本文对飞机失去动力后的全过程建立动力学方程: 22d r m mg f dt =-+ 然后对动力学方程进行正交分解,在水平和竖直方向上分别进行分析,根据伯努利方程求得升力的计算公式,得出飞机在刚刚失去动力时,升力大于重力,所以飞机会先上升一段距离,随着水平速度的减小,升力也逐渐减小,然后飞机再下降,通过模拟计算可以得出当飞机坠落至失事点下10000m 时,飞机坠入海面,其飞行速度为515.994m s ,飞机向东北方向飞行了28697m 。 问题二要求建立数学模型,描述黑匣子在水中沉降过程轨迹,并指出它沉在海底的位置所在的区域范围。由于不用考虑洋流,黑匣子所受到的力中仅有水的阻力是变化的,其重力和浮力始终保持恒定,根据黑匣子的移动速度,得出相应的阻力和加速度。在不同的速度范围内,使用不同的阻力公式,计算出相应的移动距离并作出轨迹图。发现在水平方向仅漂出161.095m ,速度几乎为零,因此黑匣子在I 区域内。 问题三要求描述黑匣子沉降轨迹方程,并求解出黑匣子沉入水下1000m ,2000m 和3000m 时离落水点的方位。根据问题一中得出的结果,可以大致判断出黑匣子的经纬度,查得当地的洋流为南赤道暖流,为风海流,仅在海面表层运动,因此也仅需要在海面下300m 考虑洋流的影响。经过计算发现洋流对黑匣子漂流方向的影响极小,速度上的影响也很小,在1000m 之下的过程中也仅做垂直运动。 关键词 正交分解 模拟计算 微分方程 伯努利方程

2014年数学建模国家一等奖优秀论文设计

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参 赛规则》(以下简称为“竞赛章程和参赛规则”,可从全国大学生数学建模竞赛下载)。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括、电子、网上咨询等) 与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或 其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文 引用处和参考文献中明确列出。 我们重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违 反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展 示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B 我们的报名参赛队号为(8位数字组成的编号): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员 (打印并签名) :1. 2. 3.

指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名): (论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致,只是电子版中无需签名。以上容请仔细核对,提交后将不再允许做任何修改。如填写错误,论文可能被取消评奖资格。) 日期: 2014 年 9 月 15日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):

数学建模优秀论文范文

数学建模优秀论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须

依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的 发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题审题题设条件代入数学模型求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对 应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需 进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干 个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模 型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过 程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解 题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3(1提高分析、理解、阅读能力。

数学建模B题优秀论文

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的 资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规 则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员 (打印并签名) :1. 王静茹 2. 杨曼 3. 朱元霞 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名): 日期:年月日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编 号 专 用 页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号): 2010年上海世博会经济影响力的定量评估 摘要 本文选取2010年上海世博会对上海经济的影响作为研究对象,首先,我们选择了 五届影响力较大的世博会与上海世博会进行了定量的纵向评估。 利用互联网的相关数据,运用层次分析法确定了各级评价指标的相对权重,然后 利用模糊综合评判法给这六届世博会的经济影响力进行了定量评估,利用MATLAB 计算出了1933年芝加哥世博会以来六届综合性世博会的经济影响力的综合评分依次为 75.12、80.01、80、11、77.35、79.35、80.75,由表我们可以肯定上海世博会的经济影响力是继1851年伦敦世博会以来较强的。 其次我们采用投入——产出模型模型的核心思想,以年份与GDP 的对数值的二次 相关关系和上海市社会固定资产总投入与GDP 的对数值的线性关系,利用上海统计年鉴发布的数据,分别建立无世博影响的表达式i i i x x x e Q 21210904.01117.00032.06278.81-++=,与有世博影响的表达式i i i x x x e Q 21212955.00176.00019.01211.82+-+=,两式的预测误差均在1.1%以内。与 2008年真实值比较,用表达式1Q 预测2008年的GDP 的值可以得出世博会对2008年上海市经济贡献率达到20.9%。并且在得知申办世博会后第i 年上海市固定投入总额的前提下由%1002 12?-=Q Q Q η可求出世博会对上海地区经济的持续性积极影响。如假设2011年市固定资产总投资为5600亿元,则世博会对上海经济有16%的积极影响。 最后,经过对2010年上海世博会的经济影响力的两方面的评估,我们得知上海世博 会在历届世博会的经济影响力的综合评分中是最高的。由此得出,上海世博会对上海经济的影响力是非常大的,此次世博会除了对上海的直接收益影响明显外, 世博会对上海地区经济的持续性积极影响。 关键词:层次分析 模糊综合评判 投入——产出模型 回归模型 一、问题重述 2010年上海世博会是首次在中国举办的世界博览会。从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始,世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。请你们选择感兴趣的某个侧面,建立数学模型,利用互联网数据,定量评估2010年上海世博会的影响力。 二、问题分析

论文心得-数学建模优秀论文心得体会

论文心得-数学建模优秀论文心得体会.txt你妈生你的时候是不是把人给扔了把胎盘养大?别把虾米不当海鲜。别把虾米不当海鲜。阅读一篇论文对我主要有以下四个方面的启发与指导: (1)大致了解数学建模论文写作时应包含哪些内容 (2)每部分内容都应写些什么 (3)汲取他写作与处理问题的成功之处,以便将这些优点运用于我以后的论文写作中 (4)总结这篇论文写作与处理问题过程中的败笔,提醒我注意在写作论文时不要犯类似错误 所以,在下面的学习心得中将主要涉及以上四个方面的内容。 摘要: 简明扼要地指出了处理问题的方法途径并给出作答,起到了较好的总结全文,理清条理的作用。让读者对以下论述有一个总体印象,而且对于本题的答案用图表形式给出,清晰明了 问题重述:(略) 问题背景: 交待问题背景,说明处理此问题的意义和必要性。 优点:叙述详尽,条理清楚,论证充分 缺点:前两段过于冗长,可作适当删节 问题分析: 进一步阐述解决此问题的意义所在,分析了问题,简述要解决此问题需要哪些条件和大体的解决途径 优点:条理比较清晰,论述符合逻辑,表达清楚 缺点:似乎不够详细,尤其是第三段有些过于概括。 模型的假设与约定: 共有8条比较合理的假设 优点:假设有依据,合情合理。比如第3条对上座率的假设,参考了上届奥运会的情况并充分考虑了我国国情,客观真实。第8条假设用了分块规划和割补的方法,估计面积形状比较合理,而且达到了充分花剑问题的作用。 缺点:有些假设阐述不太清楚也存在不合理之处,第4条假设中面积在50-100之间,下面的假设应该是介于50-100之间的数,假设为最小的50平方米,有失一般性。第6条假设中,假设MS最大营业额为20万,没有说明是多长时间内的,而且此处没有对下文提到的LMS 作以说明。 符号说明及名词定义 优点:比较详细清楚,考虑周全,而且较合理地将定性指标数量化。 缺点:有些地方没有标注量纲,比如A和B的量纲不明确。 模型建立与求解 6.1问题一: 对所给数据惊醒处理和统计,得出规律,找到联系。 优点:统计方法合理,所统计数据对解决问题确实必不可少,而且用图表和条形图的方式反映不同量的变化趋势,图文并茂,叙述清楚而且简明扼要,除了对数据统计情况进行报告以外,还就他们之间相关量之间的关系进行了详细阐述,使数据统计更具实效性。 6.2问题二: 6.2.1最短路的确定 为确定最短路径又提出了一系列假设并阐述了理由,在这些假设下规定了最短路径

优秀数学建模论文

题目:送货问题 摘要 本文深入研究了具有供求平衡,有序卸货特点的运输问题,建立数学模型求解最小运费,安排每辆车的最佳运载方案。 在问题(一),行车路线是一个闭合回路,在受到卸货顺序限制的情况下,使每次运输的费用最小,从而使总费用最小,应用线性规划知识求得6辆车的工作时间分别为5.83、5.83、7.08、7.25、7.25、7.25小时,运输的总费用为4875元,总共运了28次。 问题(一)中,运输车的路程为固定值,在问题(二),运输车可以随时掉头,这样运输车的行车路线就不唯一了。而且运输车可以为距离港口较远的公司送小件,然后掉头为距离港口较近的公司送大件。确定约束方程,列出目标函数,求得共派了4辆车,各辆车的工作时间分别为6.3、6.67、6.54、7.04小时,运输的总费用为4856.8元,总共运27次。 在问题(三)中,增加了载重量为4吨和8吨二种类型的运输车,使问题变 得复杂。当空载距离大于3 100 公里时,选用载重量为4吨的运输车较省钱,运输 车行驶的最远距离是29公里,所以不选择载重量为4吨的运输车为公司送货。选用载重量为6吨、8吨二种类型的运输车为公司送货,建立目标函数,约束条件,求得选择一辆6吨的,二辆8吨的车为公司送货,运输车的工作时间分别为6.57、6.38、7.19小时,总费用为4409.2元,总共运21次,与前二种调度方案 相比,更节省钱。 关键字:线性规划 卸货顺序

一问题重述 某地区有8个公司(如图一编号①至⑧),某天某货运公司要派车将各公司所需的三种原材料A,B,C从某港口(编号⑨)分别运往各个公司。路线是唯一的双向道路(如图1)。货运公司现有一种载重6吨的运输车,派车有固定成本20元/辆,从港口出车有固定成本为10元/车次(车辆每出动一次为一车次)。每辆车平均需要用15分钟的时间装车,到每个公司卸车时间平均为10分钟,运输车平均速度为60公里/小时(不考虑塞车现象),每日工作不超过8小时。运输车载重运费1.8元/吨公里,运输车空载费用0.4元/公里。一个单位的原材料A,B,C分别毛重4吨、3吨、1吨,原材料不能拆分,为了安全,大小件同车时必须小件在上,大件在下。卸货时必须先卸小件,而且不允许卸下来的材料再装上车,另外必须要满足各公司当天的需求量(见表1)。问题: 1、货运公司派出运输车6辆,每辆车从港口出发(不定方向)后运输途中不允许掉头,应如何调度(每辆车的运载方案,运输成本)使得运费最小。 2、每辆车在运输途中可随时掉头,若要使得成本最小,货运公司怎么安排车辆数?应如何调度? 3、(1)如果有载重量为4吨、6吨、8吨三种运输车,载重运费都是1.8元/吨公里,空载费用分别为0.2,0.4,0.7元/公里,其他费用一样,又如何安排车辆数和调度方案?(2)当各个公司间都有或者部分有道路直接相通时,分析运输调度的难度所在,给出你的解决问题的想法(可结合实际情况深入分析)。 二问题分析 运输过程的最大特点是三种原材料的毛重不同,而且原材料不能拆分。大小件同车时必须小件在上,大件在下。卸货时必须先卸小件,不允许卸下来的材料再装上车,当卸下A时,车上没有B和C,当卸下B时,车上没有C。在问题一中,运输途中不能掉头,运输车的行驶路线是一个闭合回路,总行程为固定值。运输车可以为距离港口较近公司送小件,为距离港口较大公司送大件。在问题二中,运输车可以随时掉头,运输车可以为距离港口较远的公司送小件,然后掉头为距离港口较近的公司送大件。在问题三中,有三种运输 车,且空载费用不同,可以选择适当类型的车降低费用。 调度的目的是使运费最小,影响运费的因素有调度的车辆数、总出车次数、每车次载的货物、行车方向、卸货地点,由于变量过多,不易求出目标函数的最优解。可以分二个阶段求解,第一求出满足当天公司需求量的车次;第二确定每车次装载数量及卸货地点。 影响调度的约束条件有:⑴每次运输不能超过运输车的载重量。

全国大学生数学建模竞赛b题全国优秀论文

基于打车软件的出租车供求匹配度模型研究与分析 摘要 目前城市“出行难”、“打车难”的社会难题导致越来越多的线上打车软件出现在市场上。“打车难”已成为社会热点。以此为背景,本文将要解决分析的三个问题应运而生。 本文运用主成分分析、定性分析等分析方法以及部分经济学理论成功解决了这三个问 题,得到了不同时空下衡量出租车资源供求匹配程度的指标与模型以及一个合适的补贴 方案政策,并对现有的各公司出租车补贴政策进行了分析。 针对问题一,根据各大城市的宏观出租车数据,绘制柱形图进行重点数据的对比分 析,首先确定适合进行分析研究的城市。之后,根据该市不同地区、时间段的不同特点 选择多个数据样本区,以数据样本区作为研究对象,进行多种数据(包括出租车分布、 出租车需求量等)的采集整理。接着,通过主成分分析法确定模型的目标函数、约束条 件等。最后运用spss软件工具对数据进行计算,求出匹配程度函数F 与指标的关系式, 并对结果进行分析。 针对问题二,在各公司出租车补贴政策部分已知的情况下,综合考虑出租车司机以 及顾客两个方面的利益,分别就理想情况与实际情况进行全方位的分析。在问题一的模 型与数据结果基础上,首先分别从给司机和乘客补贴两个角度定性分析了补贴的效果。 重点就给司机进行补贴的方式进行讨论,定量分析了目前补贴方案的效果,得出了如果 统一给每次成功的打车给予相同的补贴无法改善打车难易程度的结论,并对第三问模型 的设计提供了启示,即需要对具有不同打车难易程度和需求量的区域采取分级的补贴政 策。 针对问题三,在问题二的基础上我们设计了一种根据不同区域打车难易程度和需求

量来确定补贴等级的方法。设计了相应的量化指标,以极大化各区域打车难易程度降低 的幅度之和作为目标,建立该问题的规划模型。目的是通过优化求解该模型,使得通过 求得的优化补贴方案,能够优化调度出租车资源,使得打车难区域得到缓解。通过设计 启发式原则和计算机模拟的方法进行求解,并以具体案例分析得到,本文方法相对统一 的补贴方案而言的确可以一定程度缓解打车难的程度。 关键词:主成分分析法,供求匹配度,最优化模型,出租车流动平衡 1

论文心得-数学建模优秀论文心得体会

论文心得-数学建模优秀论文心得体会 阅读一篇论文对我主要有以下四个方面的启发与指导: (1)大致了解数学建模论文写作时应包含哪些内容 (2)每部分内容都应写些什么 (3)汲取他写作与处理问题的成功之处,以便将这些优点运用于我以后的论文写作中 (4)总结这篇论文写作与处理问题过程中的败笔,提醒我注意在写作论文时不要犯类似错误 所以,在下面的学习心得中将主要涉及以上四个方面的内容。 摘要: 简明扼要地指出了处理问题的方法途径并给出作答,起到了较好的总结全文,理清条理的作用。让读者对以下论述有一个总体印象,而且对于本题的答案用图表形式给出,清晰明了 问题重述:(略) 问题背景: 交待问题背景,说明处理此问题的意义和必要性。 优点:叙述详尽,条理清楚,论证充分 缺点:前两段过于冗长,可作适当删节 问题分析: 进一步阐述解决此问题的意义所在,分析了问题,简述要解决此问题需要哪些条件和大体的解决途径 优点:条理比较清晰,论述符合逻辑,表达清楚 缺点:似乎不够详细,尤其是第三段有些过于概括。 模型的假设与约定: 共有8条比较合理的假设 优点:假设有依据,合情合理。比如第3条对上座率的假设,参考了上届奥运会的情况并充分考虑了我国国情,客观真实。第8条假设用了分块规划和割补的方法,估计面积形状比较合理,而且达到了充分花剑问题的作用。 缺点:有些假设阐述不太清楚也存在不合理之处,第4条假设中面积在50-100之间,下面的假设应该是介于50-100之间的数,假设为最小的50平方米,有失一般性。第6条假设中,假设MS最大营业额为20万,没有说明是多长时间内的,而且此处没有对下文提到的LMS 作以说明。 符号说明及名词定义 优点:比较详细清楚,考虑周全,而且较合理地将定性指标数量化。 缺点:有些地方没有标注量纲,比如A和B的量纲不明确。 模型建立与求解 6.1问题一: 对所给数据进行处理和统计,得出规律,找到联系。 优点:统计方法合理,所统计数据对解决问题确实必不可少,而且用图表和条形图的方式反映不同量的变化趋势,图文并茂,叙述清楚而且简明扼要,除了对数据统计情况进行报告以外,还就他们之间相关量之间的关系进行了详细阐述,使数据统计更具实效性。 6.2问题二: 6.2.1最短路的确定

数学建模优秀论文(附有解题程序)

09级数模试题 1. 把四只脚的连线呈长方形的椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地, 放不稳,然后稍微挪动几次,就可以使四只脚同时着地,放稳了。试作合理的假 设并建立数学模型说明这个现象。(15分) 解:对于此题,如果不用任何假设很难证明, 因此对这个问题我们假设 : (1)地面为连续曲面 (2)长方形桌的四条腿长度相同 (3)相对于地面的弯曲程度而言,方桌的腿是足够长的 (4)方桌的腿只要有一点接触地面就算着地。 那么,总可以让桌子的三条腿是同时接触到地面。 现在,我们来证明:如果上述假设条件成立,那么答案是肯定的。以长方 桌的中心为坐标原点作直角坐标系如图所示,方桌 的四条腿分别在A 、B 、C 、D 处,A 、B,C 、D 的初始 位置在与x 轴平行,再假设有一条在x 轴上的线ab, 则ab 也与A 、B ,C 、D 平行。当方桌绕中心0旋转 时,对角线 ab 与x 轴的夹角记为θ。 容易看出,当四条腿尚未全部着地时,腿到地 面的距离是不确定的。为消除这一不确定性,令 ()f θ为A 、B 离地距离之和,()g θ为C 、D 离地距 离之和,它们的值由θ唯一确定。由假设(1),()f θ,()g θ均为θ的连续函数。 又由假设(3),三条腿总能同时着地, 故()f θ()g θ=0必成立(?θ)。不妨设 (0)0f =,(0)0g >g (若(0)g 也为0,则初始时刻已四条腿着地,不必再旋转), 于是问题归结为: 已知()f θ,()g θ均为θ的连续函数,(0)0f =,(0)0g >且对任意θ有 00()()0f g θθ=,求证存在某一0θ,使00()()0f g θθ=。 证明:当θ=π时,AB 与CD 互换位置,故()0f π>,()0g π=。作()()()h f g θθθ=-, 显然,()h θ也是θ的连续函数,(0)(0)(0)0h f g =-<而()()()0h f g πππ=->, 由连续函数的取零值定理,存在0θ,00θπ<<,使得0()0h θ=,即00()()f g θθ=。 又由于00()()0f g θθ=,故必有00()()0f g θθ==,证毕。 2.学校共1000名学生,235人住在A 宿舍,333人住在B 宿舍,432人住在C 宿 舍。学生 们要组织一个10人的委员会,试用合理的方法分配各宿舍的委员数。 (15分) 解:按各宿舍人数占总人数的比列分配各宿舍的委员数。设:A 宿舍的委员数为

数学建模竞赛优秀论文

2015湖南省研究生数学建模竞赛参赛承诺书 我们仔细阅读了湖南省研究生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权湖南省研究生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号是(从组委会提供的试题中选择一项填写): 我们的参赛报名号为(如果组委会设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员 (打印并签名) :1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期:年月日 评阅编号(由组委会评阅前进行编号): 2015湖南省研究生数学建模竞赛 编号专用页 评阅编号(由组委会评阅前进行编号): 评阅记录(可供评阅时使用):

湖南省首届研究生数学建模竞赛 题目航班计划的合理编排 摘要: 本文从提高飞机利用率,降低运行成本,提高航空公司经济效益等角度出发,来研究航班计划的合理编排。我们先后建立了,相关性分析模型,0-1整数规划模型,改进的0-1整数规划,鲁棒性评价模型等模型,并运用matlab,spss等相关软件对各模型进行求解,进而对题中各问题给出了相应的解答。 针对问题1,首先对附件1中的数据进行了检查,并合理地更改了一些不合理的数据,例如对附件1中餐食费为0的数据我们进行了合理的更改(见附录附表1)。其次,为了找到影响航班收益的主要因素,我们求出了各航线的收益, 建立了相关性分析模型,并给出了附件1中各因素与航班收益的相关系数。通过对相关系数排序,我们找出了8各主要因素(见表1)。同时基于这8个主要因素,我们对亏损航线提出了相应的整改措施。 针对问题2,首先根据问题中的假设条件,我们将求解航空公司收益最大化问题转化为了求解飞机利用率最高的问题。为使飞机利用率最高,我们假设每架飞机每天的最大飞行时间为17.5小时,并针对西安、天津两个独立基地以及A320、E190两种机型分别建立了4个0-1整数规划模型,并将其转化为NP-hard问题 求解。我们利用动态规划算法,通过matlab软件求解,计算出航空公司最少需要再去租4架A320机型和2架E190机型的飞机。同时,我们还制定了下个月的航班计划(见附录附表1),并计算出公司的最大收益为4237.1万元。 针对问题3,在问题2的基础上,我们进一步考虑了飞机累计飞行130小时就必须在维修基地停场维修24小时的条件,进而建立了改进的0-1整数规划模型。通过对模型进行求解,我们计算出在问题2的基础上至少需要增加A320机型和E190机型的飞机各2架,同时列出了一份各飞机停场排班表(见表11-14)。 针对问题4,首先给出了评价航班计划“鲁棒性”的评判标准。基于该评判标准,我们对问题2中制定的航班计划的“鲁棒性”进行了评价。通过评价结果我们发现问题2的中制定的航班计划的“鲁棒性”较差。为了提高航班计划的“鲁棒性”,减少航班延误对后续航班的影响,我们根据“鲁棒性”评判标准,建立了带有“鲁棒性”约束条件的新0-1规划整数模型。通过matlab对该模型求解,我们制定了具有较好“鲁棒性”的航班计划(见附录附表2)。 关键词:相关性分析法,整数规划,动态规划 一问题重述 航班计划是航空公司运输生产计划的具体实施计划,它规定了飞行的航线、航段、机型、航班号、班次和班期、(起降)时刻等。一个合理的航班计划应该既有助于航班的安全运行,又能提高飞机的利用率,还可以有效地降低运营及维护成本,提高公司的经济效益。 国内某个以客运为主的航空公司,该公司运行指挥中心每个月的月末都会对本月各航线、

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