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2009数学建模C题获奖论文国家级

2009数学建模C题获奖论文国家级
2009数学建模C题获奖论文国家级

2009年数模C 题

摘要

本题的目的是在确定一定得测控角度的情况下,利用空间想象和相关文献资料设计最少测控站个数和具体飞船的覆盖范围。

问题一利用以有限观测站点实现关键弧段连续测控的方法进行求解。求解所需建立观测站点的最少数目,首先优先考虑每个观测站所能观测到的最大范围,因此仅考虑测控范围边界线与地平面成3度角这一临界条件。地面上任意一个测控站在卫星轨道上所能观测到的范围为一段弧长L ,然后根据卫星绕地球飞行轨道的总长度与每个测控站点测控范围长度的关系求出至少应该建立12个测控站。

关于问题二我们推想卫星实际运行轨迹为离地H 高度的球s 除去上下各一个球冠的区域,然后寻求此区域面积与测控站所能测控最大范围面积的关系,查询相关数据,

借助MATLAB 求解出测控站数n 与轨道高度H 的关系式为)

cos arcsin (cos sin 42H R R n ++=α

αβ

在问题三中,将模型二结果与实际作比较,发现有一定的差距,于是我们联系实际,通过书籍和网络查找相关数据,将模型实际化,结合墨卡托投影原理,设想一个与地轴方向一致的圆柱割于球s ,按等角条件将经纬网投影到圆柱上,将圆柱面展为平面后,得平面经纬网。此经纬网将每个观测站观测覆盖范围分成若干小方格,利用油膜法计算出观测范围的覆盖率%37.59为η。

论文的末尾给出了模型优缺点的分析和评价,并提出了模型的改进的方向:当考虑到发射阶段这一复杂过程时,若把发射过程轨迹考虑成抛物线,并放入直角坐标系中求出轨迹方程,再去完善模型,结果会更加的精确。

关键字:测控站数 轨迹 图论 墨卡托投影原理 油膜法

一、问题的重述

卫星和飞船在国民经济和国防建设中有着重要的作用,对它们的发射和运行过程进行测控是航天系统的一个重要组成部分,理想的状况是对卫星和飞船(特别是载人飞船)进行全程跟踪测控。

测控设备只能观测到所在点切平面以上的空域,且在与地平面夹角3度的范围内测控效果不好,实际上每个测控站的测控范围只考虑与地平面夹角3度以上的空域。在一个卫星或飞船的发射与运行过程中,往往有多个测控站联合完成测控任务,如神州七号飞船发射和运行过程中测控站的分布如下图所示:

图片来源 https://www.doczj.com/doc/482252308.html,/jrzg/2008-09/24/content_1104882.htm

请利用模型分析卫星或飞船的测控情况,具体问题如下:

1. 在所有测控站都与卫星或飞船的运行轨道共面的情况下至少应该建立多少个测控站才能对其进行全程跟踪测控?

2.如果一个卫星或飞船的运行轨道与地球赤道平面有固定的夹角,且在离地面高度为H的球面S上运行。考虑到地球自转时该卫星或飞船在运行过程中相继两圈的经度有一些差异,问至少应该建立多少个测控站才能对该卫星或飞船可能飞行的区域全部覆盖以达到全程跟踪测控的目的?

3. 收集我国一个卫星或飞船的运行资料和发射时测控站点的分布信息,分析这些测控站点对该卫星所能测控的范围。

二、问题的分析

第一问中在所有测控站都与卫星运行轨道共面的情况下,我们考虑地面上任一个测控站在卫星轨道上所能观测到的范围为一段弧长L,因为只考虑观测范围与地平面的夹角在3度以上的空域,角度越大所观测到卫星轨道上得范围最大,因此只有在测控范围地平面得夹角等于3度的时候每个测控站有最大的测控范围。然后根据卫星绕地球飞行轨迹的总长度和每个测控站点测控范围总长度就能求出至少应该建立多少个测控站。

第二问考虑到卫星运行轨道与地球赤道平面有固定的角度,地球自转时该卫星在运行过程中相继两圈的经度有些差异。下面我们给出了一个神舟七号轨迹图,图中红线表示神舟七号飞船飞行的轨迹,卫星绕地球飞行的总轨迹可以大体上看成是一个包围了地球的笼状球结构。我们需要讨论的是地面上的观测站所观测的范围能把飞船经过的路径包括进去(即在测控站的测控范围之内)。只有将这些一个个的测控范围拼到一起才能完成对卫星的全程跟踪测控。其次,我们需要考虑观测站观测范围的形状,可想而知当形状为圆形的时候测控站的测控面积是最大的。因为卫星在球面s上运行时不经过球冠区域,所以应该只考虑去掉球冠后球面s的区域。

第三问我们分析二问的模型得出的结果并应用其模型,考虑测控站测控覆盖范围与实际的偏差,以神七为例从实际出发进一步分析,收集其运行资料和测控站点分布信息,建立模型计算覆盖率。

三、模型的假设

1.假设地球是一个规则的球体

2.假设卫星轨道是圆形的

3.假设卫星运行方向与地球自西向东旋转方向相同,且卫星速度大于地球自转

4.假设卫星发射过程阶段在测控范围以内

5.假设卫星在太空飞行时不受阻力、电磁波等一切外界干扰条件的影响。

四、符号说明

n:所需测控站点的个数

υ: 卫星绕地球飞行的速度

υ: 地球赤道面上的线速度

1

'

υ: 地球上测控点在卫星轨道面上的线速度

1

h : 卫星轨道距离地面的高度

H: 轨道面与赤道面有固定角度时卫星运行轨道距离地面的高度

L: 卫星测控范围在卫星轨道上的弧长

r : 测控站测控范围的半径

R: 地球半径

α: 观测点的切平面与测控范围边界的夹角

α: 测控范围在卫星轨道上的边界点与地心和观测站连线的夹角0

θ: 测控范围在卫星轨道上的边界点与地心连线的夹角

β: 卫星轨道与赤道平面夹角

五、模型的建立与求解

5.1关于问题1的模型建立与求解

根据所有测控站都与卫星的运行轨道共面的情况下,卫星轨道和所有测控站看成是两个同心圆。不考虑地球自转等其它的因素的影响,利用观测范围角度最大(即每个测控站的测控范围的边界与地平面的夹角成?3)时,建立测控站个数n与卫星轨道高度h之间的关系。

根据题意及假设,画出测控站测控卫星运行简易图:

图(一)

由正弦定理得:

sin )

2

sin(ααπ

R

h R =

++ 则

))

2sin(arcsin(0h

R R ++=απ

α (式1) 由三角形内角和得:

0)2

(

2

ααπ

πθ

-+-= (式2)

由扇形的弧长公式得:

)(h R L +=θ (式3)

所需卫星测控站数:

L

h R n )

(2+=

π (式4)

利用Matlab 将式(1)(2)(3)(4)联立求得n 与h 的关系式:

)

cos arcsin(222h

R R n +--=

α

αππ

代入神舟七号飞船的数据:6371=R (千米),343=h (千米),?=3α进行验证:

5178.11=n

根据实际情况n 等于12.

5.2关于问题2的模型建立与求解

与问题1不同的是卫星运行轨道与赤道平面有固定的夹角,而且考虑到地球自转时该卫星在运行过程中相继两圈的经度存在差异。根据卫星运行轨迹所在离地高度为h 的球面s 上的覆盖面积和一个测控站测控范围的面积可以求出应建立测控站个数n 。 卫星实际运行轨迹图像如下:

图(二)

下图为球s 去掉上下球冠后的球面图:

图(三)测控站所观测范围图:

图(四)

卫星运行轨迹球面S 的总表面积:

21)(4H R S +=π (式5)

根据球冠公式得球面s 的球冠为:

)sin 1()(222βπ-+=H R S (式6)

则卫星实际经过球面s 上的面积:

2132S S S -= (式7)

根据正弦定理有:

sin )

2

sin(ααπ

R

H R =

++ (式8) 测控站的观测范围面积:

2024)]cos()[( ααππ++==H R r S (式9)

出于计算和实际考虑,我们将圆假设为一个等面积的正方形进行计算 所需卫星测控站数:

4

3

S S n =

(式10) 利用Matlab 解(5)(6)(7)(8)(9)(10)式得:

)

cos arcsin (cos sin 42H

R R n ++=

α

αβ

代入神舟七号飞船的数据:6371=R (千米),343=H (千米),?=3α,?=4.42β 进行验证:

1662.37=n

根据实际情况取n 等于38.

5.3关于问题3的模型建立与求解

我们将神州七号飞船相关数据带入模型二中,发现有一定的差距,可见模型二是建立在在理想情况下,于是我们将问题实际化,以神舟七号在人飞船为例进一步建立模型,通过上网查阅资料,搜集了我国神州7号飞船运行资料和相关测控站点的分部信息,飞船运行在轨道倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度350公里的椭圆轨道上,实施变轨后,进入343公里的圆轨道。根据测控站在卫星轨道上的测控范围的边界点与地心连线得出在地球表面上与该范围对应区域并建立相应模型,利用墨卡托投影原理和油膜法,得出测控站点对神州7号所能测控的范围。

查得国内固定6站和国外4站经纬列表如下:

图(五)

将地球沿经度方向切开平展,沿纬度方向平均分成36段,沿纬度方向分成24段则每段经度差异为10度。

因为地球赤道周长为4万千米,所以相邻两经度的距离d 约为6101.1?m ,卫星运行轨道离地面高度为343千米,地球半径为6371千米。 根据三角形相似

r

r H R R

0=+解出: 601037.6?=+=

r H

R R

r (米) 由0r 与d 的关系知:

60

≈d

r 可认为测控站测控到卫星轨道圆面在地球上的投影是一个以6个方格子为半径的圆面。联系各观测站点的经纬位置可在图中确定观测站的具体位置,进而确定它在地球上的对应区域。 方案如图所示:

图(六)`

地球面积求解和测控范围的求解

将此图分成36×24的格子图,由油膜法计算,认为大于半格为一个格子,小于半格忽略不计,得出覆盖的格子为513个,求出覆盖率:

%37.5924

36513

=?=

η

六、模型的评价与应用

优点:我们的模型由简到繁,由易到难。在第一问中不考虑地球自转和角度等方面的影响。在第二问中考虑了地球自转以及赤道面与卫星轨道面的夹角,使得问题更实际精确。第三问运用第二问得出的模型,对实际例子(神七)进行分析建模,所用方法有所创新。

缺点与改进:建立的模型虽然在一步步实际化,但总体来说都有些理想,比如在问题三中测控站经纬度并不精确,在卫星发射和变轨阶段考虑欠佳,卫星发射轨迹可以看作抛物线,而测控站测控的高度就与理想化中的高度不符,若在计算时考虑这些方面,则所得的测控覆盖率会更精确。其他有些方面也有些理想化,不利于实际操作,需要进一步改进。

应用:模型不仅应用于各类卫星的跟踪和测控,而且可以应用于飞船等航天器的跟踪和测控。也可以应用于雷达对高速公路上汽车的速度测量和航海中对轮船的监控,还可以应用在移动信号的接收和航空航海的导航等领域。

参考文献

1.蔡锁章《数学建模原理与方法》北京海洋出版社 2000年

2.曹戈《MATLAB教程及实训》北京机械工业出版社 2008年5月

3.小木虫墨卡托投影的原理和性质《测绘通报》 02期 1957年

4.袁生潮“油膜法测分子直径”的模拟实验

5https://www.doczj.com/doc/482252308.html,/index/

附录:

问题1程序

>> syms a h R

>> a0=asin((R*sin(pi/2+a))/(R+h))

a0 =

asin(R*cos(a)/(R+h))

>> Q=2*(pi/2-a-a0)

Q =

pi-2*a-2*asin(R*cos(a)/(R+h))

>> l=Q*(R+h)

l =

(pi-2*a-2*asin(R*cos(a)/(R+h)))*(R+h) >> n=(2*pi*(R+h))/l

n =

2*pi/(pi-2*a-2*asin(R*cos(a)/(R+h)))

>> R=6371000

R =

6371000

>> h=343000

h =

343000

>> a=pi/60

a =

0.0524

>> n=2*pi/(pi-2*a-2*asin(R*cos(a)/(R+h))) n =

11.5178

问题2程序

>> syms R H a b

>> s1=4*pi*(R+H)^2

s1 =

4*pi*(R+H)^2

>> s2=2*pi*(R+H)^2*(1-sin(b))

s2 =

2*pi*(R+H)^2*(1-sin(b))

>> s3=s1-2*s2

s3 =

4*pi*(R+H)^2-4*pi*(R+H)^2*(1-sin(b)) >> a0=asin((R*sin(pi/2-a))/(R+H))

a0 =

asin(R*cos(a)/(R+H))

>> r=(R+H)*cos(a+a0)

r =

(R+H)*cos(a+asin(R*cos(a)/(R+H)))

>> s4=pi*r^2

s4 =

pi*(R+H)^2*cos(a+asin(R*cos(a)/(R+H)))^2

>> n=s3/s4

n =

(4*pi*(R+H)^2-4*pi*(R+H)^2*(1-sin(b)))/pi/(R+H)^2/cos(a+asin(R*cos(a)/(R+H) ))^2

>> a=pi/60

a =

0.0524

>> b=(42.4*pi)/180

b =

0.7400

>> R=6371000

R =

6371000

>> H=343000

H =

343000

>>

n=(4*pi*(R+H)^2-4*pi*(R+H)^2*(1-sin(b)))/pi/(R+H)^2/cos(a+asin(R*cos(a)/(R+ H)))^2

n =

37.1662

大学生数学建模竞赛组队方案

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):成都纺织高等专科学校 参赛队员(打印并签名) :1. XXX(机电XXX) 2. XXX国贸XXX) 3. XXX(电商XXX) 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期: 2014 年 06 月 06 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 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):

目录 一、问题的重述 (1) 1.1 背景资料与条件 (1) 1.2 需要解决的问题 (1) 二、问题的分析 (2) 2.1 问题的重要性分析 (2) 2.2问题的思路分析 (3) 三、模型的假设 (4) 四、符号及变量说明 (4) 五、模型的建立与求解 (4) 5.1建立层次结构模型 (4) 5.2构造成对比较矩阵 (5) 5.3成对比较矩阵的最大特征根和特征向量的实用算法 (6) 5.4一致性检验 (7) 5.5层次分析模型的求解与分析 (8) 5.5.1 构造成对比较矩阵 (8) 5.5.2计算25优秀大学生的综合得 (9) 六、模型的应用与推广 (11) 七、模型的评价与改进 (12) 7.1模型的优点分析 (12) 7.2模型的缺点分析 (12) 7.3模型的进一步改进 (12) 八、参考文献 (13) 附件一 (14) 附件二 (16)

2017全国数学建模竞赛B题

2017年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) B题“拍照赚钱”的任务定价 “拍照赚钱”是移动互联网下的一种自助式服务模式。用户下载APP,注册成为APP的会员,然后从APP上领取需要拍照的任务(比如上超市去检查某种商品的上架情况),赚取APP对任务所标定的酬金。这种基于移动互联网的自助式劳务众包平台,为企业提供各种商业检查和信息搜集,相比传统的市场调查方式可以大大节省调查成本,而且有效地保证了调查数据真实性,缩短了调查的周期。因此APP成为该平台运行的核心,而APP中的任务定价又是其核心要素。如果定价不合理,有的任务就会无人问津,而导致商品检查的失败。 附件一是一个已结束项目的任务数据,包含了每个任务的位置、定价和完成情况(“1”表示完成,“0”表示未完成);附件二是会员信息数据,包含了会员的位置、信誉值、参考其信誉给出的任务开始预订时间和预订限额,原则上会员信誉越高,越优先开始挑选任务,其配额也就越大(任务分配时实际上是根据预订限额所占比例进行配发);附件三是一个新的检查项目任务数据,只有任务的位置信息。请完成下面的问题: 1.研究附件一中项目的任务定价规律,分析任务未完成的原因。 2.为附件一中的项目设计新的任务定价方案,并和原方案进行比较。 3.实际情况下,多个任务可能因为位置比较集中,导致用户会争相选择,一种 考虑是将这些任务联合在一起打包发布。在这种考虑下,如何修改前面的定价模型,对最终的任务完成情况又有什么影响? 4.对附件三中的新项目给出你的任务定价方案,并评价该方案的实施效果。 附件一:已结束项目任务数据 附件二:会员信息数据 附件三:新项目任务数据

全国大学生数学建模竞赛的准备方法

全国大学生数学建模竞赛的准备方法 全国大学生数学建模竞赛于每年9月上旬(今年是9月7日)举行。但是在此之前,需要做好哪些准备,让各个参赛队员在竞赛中做到有备无患呢?在总结过去多年培训指导各种数学建模竞赛的基础上,仅就个人观点,介绍一些关于如何准备数学建模竞赛的经验和体会,仅供参考。在这里主要向大家介绍竞赛的基本情况,包括如何组队、如何选题以及在竞赛中如何合理分配时间。通过本次学习,希望大家能够了解数学建模竞赛的基本情况,为全国大学生数学建模竞赛以及其他各类数学建模竞赛做好准备。 一、如何组建优秀数学建模队伍 进入大学阶段参加各种科技竞赛,可以体会到一种和中学竞赛不同的感受,这种感受来自团队合作。以前的各项赛事都是以个人为单位参加竞赛,它们都是考查个人的能力。但是在大学中,由于难度和任务量的加重以及对团队合作精神的关注,因此大部分的赛事都是以团队为单位参加的。竞赛在考查个人能力的同时,还考查团队成员的合作精神。在数学建模竞赛中,团队合作精神是能否取得好成绩的最重要的因素,一队三个人要分工合作、相互支持、相互鼓励。从历年的统计数据可以看出,竞赛成绩优秀的队员往往并不是每个人在各个方面都特别擅长的队伍,而是团队相处得最融洽的队伍。从这一点也可以看出团队合作的重要性。 在竞赛的过程中,切勿自己只管自己的那一部分,一定要记住这是一个集体的竞赛。很多时候,往往一个人的思考是不全面的,只有大家一起讨论才有可能把问题搞清楚。因此无论做任何事情,三个人一定要齐心才行,只靠一个人

的力量,要在3天之内写出一篇高水平的论文几乎是不可能的。让三人一组参赛一方面是为了培养合作精神,其实更为重要的原因是这项工作确实需要多人合作,因为一个人的能力是有限的,知识掌握也往往是不全面的。一个人做题,经常会走向极端,得不到正确的解决方案。而三个人相互讨论、取长补短,可以弥补一个人所带来的不足。 在队伍组建的时候,需要强调“队长”这个名词概念。虽然在全国大学生数学建模竞赛中并没有设立队长,作为队长在获得的证书上也没有特别标注。但是在队内设立“队长”是非常有必要的。因为在比赛中可能会碰到各种突发状况,队长是很重要的,他的作用就相当于计算机中的CPU,是全队的核心。如果一个队的队长不得力,往往影响一个队的正常发挥。竞赛是非常残酷的,在3天3夜(72h)的比赛中,大家睡眠时间都得不到保障,怎样合理安排团队时间就是队长需要做的事情。在比赛过程中,由于睡眠不足,大家脾气都会很急躁。在这种情况,往往会为了一些小事而发生争吵,如果没有适当的处理,有些队伍将会放弃比赛,而队长就应该在这个时候担起责任。 在明确“队长”这个概念后,接下去谈谈怎样科学选择队友。在数学建模竞赛中,题目要求完成的工作量是很大的,因此这项任务是必须分工完成的,各有侧重、相互帮助,这样才能获得好成绩。而科学地选择队友则显得非常重要,也是走向成功的第一步。一般情况下选择队友可以从以下几个方面考虑着手: 1. 在组队的时候需要考虑队伍成员的多元化,尽量和不同专业、不同特长的同学组队。因为同系同专业甚至同班的话大家的专业知识一样,如果碰上专业知识以外的背景那会比较麻烦的。所以如果是不同专业组队则有利的多。因为数学建模题有可能出现在各个领域,这也是数学建模适合各个专业学生参加的原因所在,也是数学建模竞赛赛事的魅力所在。

全国大学生数学建模竞赛论文

2009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): 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):指导教师组 日期:年月日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2009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): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

论文标题 摘要 摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容: ①研究的主要问题; ②建立的什么模型; ③用的什么求解方法; ④主要结果(简单、主要的); ⑤自我评价和推广。 摘要中不要有关键字和数学表达式。 数学建模竞赛章程规定,对竞赛论文的评价应以: ①假设的合理性 ②建模的创造性 ③结果的正确性 ④文字表述的清晰性 为主要标准。 所以论文中应努力反映出这些特点。 注意:整个版式要完全按照《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》的要求书写,否则无法送全国评奖。

2020全国大学生数学建模竞赛试题

A题炉温曲线 在集成电路板等电子产品生产中,需要将安装有各种电子元件的印刷电路板放置在回焊炉中,通过加热,将电子元件自动焊接到电路板上。在这个生产过程中,让回焊炉的各部分保持工艺要求的温度,对产品质量至关重要。目前,这方面的许多工作是通过实验测试来进行控制和调整的。本题旨在通过机理模型来进行分析研究。 回焊炉内部设置若干个小温区,它们从功能上可分成4个大温区:预热区、恒温区、回流区、冷却区(如图1所示)。电路板两侧搭在传送带上匀速进入炉内进行加热焊接。 图1 回焊炉截面示意图 某回焊炉内有11个小温区及炉前区域和炉后区域(如图1),每个小温区长度为30.5 cm,相邻小温区之间有5 cm的间隙,炉前区域和炉后区域长度均为25 cm。 回焊炉启动后,炉内空气温度会在短时间内达到稳定,此后,回焊炉方可进行焊接工作。炉前区域、炉后区域以及小温区之间的间隙不做特殊的温度控制,其温度与相邻温区的温度有关,各温区边界附近的温度也可能受到相邻温区温度的影响。另外,生产车间的温度保持在25oC。 在设定各温区的温度和传送带的过炉速度后,可以通过温度传感器测试某些位置上焊接区域中心的温度,称之为炉温曲线(即焊接区域中心温度曲线)。附件是某次实验中炉温曲线的数据,各温区设定的温度分别为175oC(小温区1~5)、195oC(小温区6)、235oC(小温区7)、255oC(小温区8~9)及25oC(小温区10~11);传送带的过炉速度为70 cm/min;焊接区域的厚度为0.15 mm。温度传感器在焊接区域中心的温度达到30oC时开始工作,电路板进入回焊炉开始计时。 实际生产时可以通过调节各温区的设定温度和传送带的过炉速度来控制产品质量。在上述实验设定温度的基础上,各小温区设定温度可以进行oC范围内的调整。调整时要求小温区1~5中的温度保持一致,小温区8~9中的温度保持一致,小温区10~11中的温度保持25oC。传送带的过炉速度调节范围为65~100 cm/min。 在回焊炉电路板焊接生产中,炉温曲线应满足一定的要求,称为制程界限(见表1)。 表1 制程界限 界限名称 最低值 最高值

为什么要参加大学生数学建模竞赛

为什么要参加大学生数学建模竞赛 大学生数学建模竞赛是培养学生创新能力和竞争能力的极好的、具体的载体。 1.对于学校的领导(校长、教务处长等)来说,全心全意把学校搞好(高质量的教学、高百分比的就业率、高水平的教师队伍以及提高知名度等)肯定是他们追求的办学目标而且会采取各种措施。但是就选派学生参加大学生数学建模竞赛来说,不少领导(甚至数学教师)会非常犹豫:我们数学课时少,教学任务重,即使参加了,拿不到奖的话,不但不能提高学校的知名度,甚至会招致一些负面的议论等等。实际上,领导们有三个问题考虑不够,它们是: ⑴对数学的极端重要性要有充分的认识。学生将来的发展和成就是和他们坚实的数学基础密切相关的。但是现在的数学教学确实有许多不足之处有待改革,特别是怎么做到不仅教知识,而且要教知识是怎样用来解决实际问题的能力是有待加强的。让部分师生参加到数学建模活动,特别是大学生数学建模竞赛肯定是有利于推动教学改革的。 ⑵ 办好学校的关键之一是提高教师的教学水平。怎样提高呢?鼓励教师组织学生参加大学生数学建模竞赛等数学建模活动,既可以帮助教师进一步了解怎样用数学来解决实际问题,更有助于数学教师到其他专业系科了解他们要用什么样的数学以及怎样用这些数学,互相学习,进行切磋,从而对怎样提高自己的教学水平,数学教学怎样更好为其他专业后继课,甚至对专业课题研究服务产生具体的想法,提出切实可行的措施,最终能够提高教师的专业水平和教学水平,从而也就提高了学校的水平。 ⑶ 学生要求参加大学生数学建模竞赛的积极性是很高的,关键是怎样组织好,培训好。实际上,即使是高职高专院校,也一定有一部分学生的数学基础是相当坚实的,他们之间又有一部分对数学,特别是用数学来解决实际问题有强烈的兴趣。为什么不组织他们参赛呢?培养一些数学基础好对应用又有能力的高职高专院校的学生,今后他们在工作中做出好成绩的可能性肯定会比较大。毕业生事业有成者多也标志了学校办得好、有水平。此外,对于怎样贯彻因材施教也会产生一些很好的想法。 2.对于数学教师来说,组织、指导学生参加大学生数学建模竞赛对自己也会有极大的好处。

全国数学建模大赛题目

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 A题储油罐的变位识别与罐容表标定 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐,并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”,采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据,通过预先标定的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)进行实时计算,以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后,由于地基变形等原因,使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化(以下称为变位),从而导致罐容表发生改变。按照有关规定,需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图,其主体为圆柱体,两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图,图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 (1)为了掌握罐体变位后对罐容表的影响,利用如图4的小椭圆型储油罐(两端平头的椭圆柱体),分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验,实验数据如附件1所示。请建立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。 (2)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。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据你们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。 附件1:小椭圆储油罐的实验数据 附件2:实际储油罐的检测数据 地平线油位探针

对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测

2012年北京师范大学珠海分校数学建模竞赛 题目:对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测 摘要 本文研究的是对自数学建模竞赛开展以来各高校建模水平的评价比较和预测问题。我们将针对题目要求,建立适当的评价模型和预测模型,主要解决对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的评价、排序和预测问题。 首先我们用层次分析法来评价广东赛区各校2008年至2011年及全国各大高校1994至2011年数学建模成绩,从而给出广东赛区各校及全国各大高校建模成绩的科学、合理的评价及排序;其次运用灰色预测模型解决广东赛区各院校2012年建模成绩的预测。 针对问题一,首先我们对比了2008到2011年参加建模比赛的学校,通过分析我们选择了四年都参加了比赛的学校进行合理的排序(具体分析过程见表13),同时对本科甲组和专科乙组我们分别进行排序比较。在具体解决问题的过程中,我们先分析得出影响评价结果的主要因素:获奖情况和获奖比例,其中获奖情况主要考虑国家一等奖、国家二等奖、省一等奖、省二等奖、省三等奖,我们采用层次分析法,并依据判断尺度构造出各个层次的判断矩阵,对它们逐个做出一致性检验,在一致性符合要求的情况下,通过公式与matlab求得各大学的权重,总结得分并进行排序(结果见表11);在对广东赛区各高校2012建模成绩预测问题中,我们采用灰色预测模型,我们以华南农业大学为例,得到该校2012年建模比赛获奖情况为:省一等奖、省二等奖、省三等奖及成功参赛奖分别为5、9、8、8(其它各高校预测结果见表10)。 针对问题二,我们对全国各院校的自建模竞赛活动开展以来建模成绩排序采用与问题一相同的数学模型,在获奖情况考虑的是全国一等奖、全国二等奖。运用matlab求解,结果见表12。 针对问题三,我们通过对一、二问排序的解答及数据的分析,得出在对院校进评价和预测时还应考虑到各院的师资力量、学校受重视程度、学生情况、参赛经验等因素,考虑到这些因素,为以后评价高校建模水平提供更可靠的依据。 关键词:层次分析法权向量灰色预测模型模型检验 matlab

全国数学建模竞赛B题CUMCMB

2 0 1 3 高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) B 题碎纸片的拼接复原 破碎文件的拼接在司法物证复原、历史文献修复以及军事情报获取等领域都有着重要的应用。传统上,拼接复原工作需由人工完成,准确率较高,但效率很低。特别是当碎片数量巨大,人工拼接很难在短时间内完成任务。随着计算机技术的发展,人们试图开发碎纸片的自动拼接技术,以提高拼接复原效率。请讨论以下问题: 1. 对于给定的来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片(仅纵切),建立碎纸片拼接 复原模型和算法,并针对附件1、附件 2 给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预,请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果以图片形式及表格形式表达(见【结果表达格式说明】)。 2. 对于碎纸机既纵切又横切的情形,请设计碎纸片拼接复原模型和算法,并针对附件3、附件4 给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预,请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果表达要求同上。 3. 上述所给碎片数据均为单面打印文件,从现实情形出发,还可能有双面打印文件的碎纸片拼接复原问题需要解决。附件 5 给出的是一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数据。请尝试设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法,并就附件 5 的碎片数据给出拼接复原结果,结果表达要求同上。 【数据文件说明】 (1) 每一附件为同一页纸的碎片数据。 (2) 附件1、附件2为纵切碎片数据,每页纸被切为19 条碎片。 (3) 附件3、附件4为纵横切碎片数据,每页纸被切为11X19个碎片。 (4) 附件5为纵横切碎片数据,每页纸被切为11 X 19个碎片,每个碎片有正反两面。该附件中 每一碎片对应两个文件,共有2X 11X 19个文件,例如,第一个碎片的两面分别对应文件000a、000b。 【结果表达格式说明】 复原图片放入附录中,表格表达格式如下: (1) 附件1、附件2的结果:将碎片序号按复原后顺序填入1X 19的表格; (2) 附件3、附件4的结果:将碎片序号按复原后顺序填入11X 19的表格; (3) 附件5的结果:将碎片序号按复原后顺序填入两个11X 19的表格;

中国大学生数学建模竞赛历年试题

中国大学生数学建模竞赛(CUMCM)历年赛题一览! CUMCM历年赛题一览!! CUMCM从1992年到2007年的16年中共出了45个题目,供大家浏览 1992年A)施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B)实验数据分解问题(复旦大学:谭永基) 1993年A)非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B)足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年A)逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B)锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1995年:(A)飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾) 1996年:(A)最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B)节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年:(A)零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B)截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1998年:(A)投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B)灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年:(A)自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C)煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年:(A)DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B)钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C)飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D)空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年:(A)血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C)基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年:(A)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚) (C)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此))

全国大学生数学建模竞赛题

1998年全国大学生数学建模竞赛题目 B题灾情巡视路线 下图为某县的乡(镇)、村公路网示意图,公路边的数字为该路段的公里数。 今年夏天该县遭受水灾。为考察灾情、组织自救,县领导决定,带领有关部门负责人到全县各乡(镇)、村巡视。巡视路线指从县政府所在地出发,走遍各乡(镇)、村,又回到县政府所在地的路线。 (1)若分三组(路)巡视,试设计总路程最短且各组尽可能均衡的巡视路线。 (2)假定巡视人员在各乡(镇)停留时间T=2小时,在各村停留时间t=1小时,汽车行驶速度V=35公里/小时。要在24小时内完成巡视,至少应分几组;给出这种分组下你认为最佳的巡视路线。 (3)在上述关于T,t和V的假定下,如果巡视人员足够多,完成巡视的最短时间是多少;给出在这种最短时间完成巡视的要求下,你认为最佳的巡视路线。 (4)若巡视组数已定(如三组),要求尽快完成巡视,讨论T,t和V改变对最佳巡视路线的影响。 灾情巡视路线模型 摘要 本文将求最佳巡视路线间题转化为图论中求最佳推销员回路(哈米尔顿回路)的问题,并用近似算法去寻求近似最优解。对赋权图中的路径分组问题定义了均衡度用以衡量分组的均衡性。对问题1和问题2先定出几个分的准则进行初步分组,并用近似算法求每一组的近似最佳推销员回路,再根据均衡度进行微调,得到较优的均衡分组和每组的近似最佳推销员回路。对问题1,运用求任意两点间最短路的Floyd算法,得出总路程较短且各组尽可能均衡的路线,各组的巡视路程分别为公里,公里,公里,总路程公里。对问题2,证明了应至少分为4组,并求出了分为4组时各组的较优巡视路线,各组的巡视时间分别为小时,小时,小时,小时。对问题3,求出完成巡视的最短时间为小时,并用较为合理的分组的准则,分成22个组对问题4,研究了在不影响分组的均衡条件下,T,t,V的允许变化范围,并得出了这三个变量的关系式,并由此对分三个组的情况进行了具体讨论。 关键词:最佳推销员回路问题哈米尔顿回路赋权图近似算法均衡度

全国大学生数学建模竞赛b题

全国大学生数学建模竞赛 b题 Prepared on 22 November 2020

“互联网+”时代的出租车资源配置 摘要 随着“互联网+”时代的到来,针对当今社会“打车难”的问题,多家公司建立了打车软件服务平台,并推出了多种补贴方案,这无论是对乘客和司机自身需求还是对出租车行业发展都具有一定的现实意义。本文依靠ISM解释结构、AHP-模糊综合评价、价格需求理论、线性规划等模型依次较好的解决了三个问题。 对于问题一求解不同时空出租车资源“供求匹配”程度的问题,本文先将ISM模型里的层级隶属关系进行改进,将影响出租车供求匹配的12个子因素分为时间、空间、经济、其它共四类组合,然后使用经过改进的AHP-模糊综合评价方法建立模型,提出了出租车空载率这一指标作为评价因子的方案,来分析冬季某节假日哈尔滨市南岗区出租车资源“供求匹配”程度。通过代入由1-9标度法确定的各因素相互影响的系数,得出各个影响因素的权重大小,利用无量纲化处理各影响因素,得出最终评判因子为,根据“供求匹配”标准,得出哈尔滨市南岗区出租车资源“供求匹配”程度处于供需合理状态的结论。同理,也得到了哈尔滨市不同区县、不同时间的供求匹配程度,最后作出哈尔滨市出租车“供求匹配”程度图。 对于问题二我们运用价格需求理论建立模型,以补贴前后打车人数比值与空驶率变化分别对滴滴和快的两个公司的不同补贴方案进行求解,依次得到补贴后对应的打车人数及空驶率的变化,再和无补贴时的状态对比,最后得出结论:当各公司补贴金额大于5元时,打车容易,即补贴方案能够缓解“打车难”的状况;当补贴小于5元时,不能缓解“打车难”的状况。

全国数学建模竞赛一等奖论文

交巡警服务平台的设置与调度 摘要 由于警务资源有限,需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡,缩短出警时间。用出警次数标准差衡量其均衡性,平台与节点的最短路衡量出警时间。 对问题一,首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件,利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围,并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达,最长出警时间为5.7分钟。 其次,利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案,要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。 最后,以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。建立基于不同权重的平台调整评价模型,以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数,得到最优的增加平台方案。此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数,由此得到增加的平台位置,权重参数可反映不同的实际情况和需求。如确定增加4个平台,令u=0.6,v=0.4,则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。 对问题二,首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性,利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。得出B、C区各需改变2个平台的位置,新方案与现状比较,表明新方案比现状更合理。D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。 其次,先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案,最长出警时间12.7分钟。在保证能够成功围堵的前提下,若考虑节省警力资源,分析全市六区交通网络与平台设置的特点,我们给出了分阶段围堵方案,方案由三阶段构成。最多需调动三组警力,前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。此方案在保证成功围堵嫌疑人的前提下,若在前面阶段堵到罪犯,则可以减少警力资源调度,节省资源。 【关键字】:不同权重的平台调整评价模糊加权分析最短路二分图匹配

全国数学建模大赛简介2020年最新

一、什么是数学建模? 数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。 不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机);数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。 建模应用 数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性。 自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充,使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。 二、数学建模的几个过程 模型准备:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。 模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。 模型建立:在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构。(尽量用简单的数学工具)模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。 模型分析:对所得的结果进行数学上的分析。 模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。

北京理工大学数学建模竞赛

2014年北京理工大学数学建模竞赛 第一级竞赛 时间:2014年3月28日早8:00点---2014年4月10日早8:00点 要求,从A\B两个题目中,任选一题 试题A:关于贷款的问题 现代社会人们经常需要利用贷款来进行一些经济活动,比如贷款创业,贷款买房,贷款买车等等,但是贷款利息及每月还款额等等是怎样计算的呢?如果假设采用等额还贷,已知贷款总额、月利率、总贷款时间,如何计算每月还款额?更一般地,若已知贷款总额、月利率、总贷款时间,每月还款额这四个变量中的任意三个,能否求出另外一个?比如有花旗银行的一则低息现金贷款广告: 借50,000元, 分36期(月) 还清, 每月还1,637元. 能否求出银行的贷款月利率为多少?为了求出月利率需要解什么样的数学问题,能够手算吗? 请查找相关资料,解决上述问题,并思考下面的两个具体案例,进行求解,再写成一篇规范的数学建模论文。 1. 甲从一个借贷公司贷款60000美元, 年利率为12%, 25年还清. 假设是月等额还款(即一月为一期), 问他每月要还多少美元? (答案: 约632美元. 总还款额为189600美元.) 这时有另一家借贷公司出来跟甲说:“我可以帮你提前2年还清贷款,并且每个月不需要多交还款”. 该借贷公司提出的条件是: 1. 每半个月交一次还款,每次还款额是原来的一半(这似乎并没有增加甲的负担); 2. 因为每半个月就要给甲开一张收据, 文书工作多了, 所以要求甲预付3个月的还款,即先付632?3 = 1896美元, (这似乎也有一定的道理). 甲想了想:提前两年还清贷款就可以少还632?24= 15168美元, 而先付的1896美元只是15168美元的八分之一. 于是甲认为这是一笔合算的买卖. 试问这另一家借贷公司是会赔钱(它是一家慈善机构!)还是仍然可以赚钱? 把原来的一期(一个月)拆分为相等的两期, 从而将每期的还款额x替换成x/2,每期的利率r替换成r/2 确实能够提前还清吗? 如果是, 能提前多少时间还清? 2.为什么同样的借贷利率,总还款额(本息合计)会有不同呢?

目前正规数学建模比赛有哪些

目前正规数学建模比赛有哪些? ——数学中国总策划致全体中国数学建模爱好者数学中国作为促进数学建模发展公益性组织,其本身代表着数学建模爱好者的价值观,致力于“用数学建模改变中国人对数学枯燥的看法,致力于数学建模市场行业化”的使命,愿意承担起建立中国“数学建模”行业的责任。 然而,从今年上半年开始,数学建模的活动越来越多,尤其以数学建模比赛居多,这就让一些人钻了洞子,利用比赛去赚钱,甚至近期有人发出了【怎样举办一个数模比赛】的帖子,看了之后真是让人触目惊心。其完全是奔着赚钱去考虑的,完全是奔着很多数模者的虚荣心去的,而未考虑对参赛者的责任、未考虑对参赛者的伤害(因为你们的比赛,可能让一个人从此对数学建模反感,从此让他再不踏入数模这扇门,这是在毁灭数学建模行业,毁灭近26年来中国数学建模人的心血)。 目前,数学中国认可的比赛有以下几个,并且均是经过证实的: 1、CUMCM:全国大学生数学建模竞赛(指导单位:中国工业与应用数学学会) 2、MCM/ICM:美国大学生数学建模竞赛(COMAP杂志社主办,指导单位:美国工业与应用数学学会、美国数学学会、运筹研究与管理学会) 3、GMCM:研究生数学建模竞赛(主办单位:全国研究生数学建模竞赛组织委员会发起(朱道远老师),相关组织范畴内的学校轮流作主办方) 4、TZMCM:数学中国数学建模网络挑战赛(主办单位:内蒙古数学学会、全球数学建模认证中心;协办单位:数学中国) 5、EMCM:中国电机工程学(电工)杯数学建模竞赛(主办单位:中国电机工程学会数学委员会) 6、CAMCM:数学中国数学建模国际赛【俗称小美赛】(主办单位:内蒙古数学学会、全球数学建模认证中心;协办单位:数学中国) 7、苏北赛(主办单位:江苏省工业与应用数学学会,中国矿大数模协会) 8、华中赛(主办单位:华中地区高校数模协会轮流举办,华中数模组委会) 9、华东邀请赛(主办单位:上海几个高校数模协会轮流举办,华东数学联盟协会协办) 10、东北赛(主办单位:东北高校数模协会轮流组办,东北三省数模竞赛组委会) 以上比赛,各有特色: 1、CUMCM,国内高校学术认可度比较高,社会认可度有限; 2、MCM/ICM,国内外高校均认可,社会认可度有限; 3、GMCM,国内认可度比较高,社会认可度有限; 4、TZMCM:国内认可度比较高,社会认可度有限(2012年社会认可度有所改变,由于我本人一年多来在全国各个企业家会议上对数模人才进行推广,并且取得了一定得成效,下面做些补充说明); 5、EMCM:国内学术界认可度搞,社会认可度有限; 6、CAMCM:国内认可度一般,社会认可度有限; 7、苏北赛:国内认可度一般,社会认可度有限; 8、华中赛:国内认可度一般,社会认可度有限; 9、华东赛:国内认可度一般,社会认可度有限; 10、东北赛:国内认可度一般,社会认可度有限; 以上比赛也是目前国内正规单位举办的比赛,所以希望大家能够认真辨别,以免收到伤害,而终止自己的数模生涯。凡是数学建模行业有意的事情,比如比赛、活动等,数学中国一定予以鼓励和支持,但是有害于数学建模行业的事情,有悖于数学中国的责任和使命,数学中国也会予以反对。 补充: 上面提案到TZMCM的认可度问题:由于第五届TZMCM的宗旨除了推广数学建模外,还提出了促进数学建模社会化。因此,基于此种宗旨承诺,我用了两年的时间参加了国内大大小小的各种企业家会议,去的最多的是电子商务大会、云计算大会、移动互联网大会、互联网大会等,了解了目前中国对数模人才的需求,以及对数模的评价。 基于以上调查,数学中国下半年推出了针对数模能力认真者的移动互联网实训、中国数学建模人才认证平台、数模人才推介频道(12月份跟大家见面)等促进数模社会化的事宜,将会为数模人才寻找出路引出一条路。

全国数学建模竞赛题目A,B

2018高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目<请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) A题车道被占用对城市道路通行能力地影响车道被占用是指因交通事故、路边停车、占道施工等因素,导致车道或道路横断面通行能力在单位时间内降低地现象.因为城市道路具有交通流密度大、连续性强等特点,一条车道被占用,也可能降低路段所有车道地通行能力,即使时间短,也可能引起车辆排队,出现交通阻塞.如处理不当,甚至出现区域性拥堵. 车道被占用地情况种类繁多、复杂,正确估算车道被占用对城市道路通行能力地影响程度,将为交通管理部门正确引导车辆行驶、审批占道施工、设计道路渠化方案、设置路边停车位和设置非港湾式公交车站等提供理论依据. 视频1<附件1)和视频2<附件2)中地两个交通事故处于同一路段地同一横断面,且完全占用两条车道.请研究以下问题: 1.根据视频1<附件1),描述视频中交通事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通 行能力地变化过程. 根据问题1所得结论,结合视频2<附件2),分析说明同一横断面交通事故所占车道不同对该横断面实际通行能力影响地差异. 构建数学模型,分析视频1<附件1)中交通事故所影响地路段车辆排队长度与事故 横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间地关系. 假如视频1<附件1)中地交通事故所处横断面距离上游路口变为140M,路段下游方 向需求不变,路段上游车流量为1500pcu/h,事故发生时车辆初始排队长度为零,且 事故持续不撤离.请估算,从事故发生开始,经过多长时间,车辆排队长度将到达上 游路口. 附件1:视频1 附件2:视频2 附件3:视频1中交通事故位置示意图 附件4:上游路口交通组织方案图 附件5:上游路口信号配时方案图 注:只考虑四轮及以上机动车、电瓶车地交通流量,且换算成标准车当量数.

2016年全国数学建模竞赛D题

2016年全国研究生数学建模竞赛D题 军事行动避空侦察的时机和路线选择(提示:选择本题前阅读附件4有利于对题目的理解) 大型国防工程施工、武器装备实验或部队大规模移动的隐蔽性关系到国家安全以及战争胜败,通常采用“避、变、骗、反”四种手段对付卫星侦察。“避”,就是掌握卫星运行规律,避开卫星过顶的时间段组织行动;“变”,就是针对侦察卫星的特点,相应地改变地面部队的活动规律,减弱卫星侦察的效果;“骗”,就是将军事目标伪装成非军事目标;“反”,就是利用各种武器摧毁卫星上的设备或卫星载体。无论哪种方式,都必须准确掌握卫星的运行规律。请你们通过数学建模,解决以下问题。 问题一: 某地域(地图坐标:北纬31.90~32.25度;东经118.02~118.91度)内拟建设一大型国防工程,计划利用境外卫星过顶的间隙组织施工。该地域长期受Q型、L型卫星(有关数据见附件1)监视。附件2-1、附件2-2、附件2-3是Q型、L型、K型卫星被配置在该区域内某观察站(北纬:32.0209度;东经: 118.7681度)观测到的情况,请你们据此完成以下任务(注:附件中数据不是附件4中定义的“过顶时间”,而是观察站本次最早观察到卫星的时刻、卫星与观察站距离最近的时刻和本次观察结束的时刻,但它们之间可以换算): 1. 附件2-1给出了D0、D1、D2日Q型卫星被该观察站观测到的

情况,请预测此后一天(D3)、此后三天(D5)的卫星被观测到的情况及过顶情况,并结合Q型卫星的侦察范围给出D3、D5两天内确保安全施工的时段。 2. L型卫星是双星(L-1、L-2)协作工作。附件2-2给出了L-1、L-2卫星在8月16日-21日被该观察站观测到的情况,请你们研究两星之间的相对位置的变化情况,由于L型卫星是雷达成像照相侦察卫星,能全天候、全天时进行侦察,并有一定的穿透能力,因而威胁比较大,请给出8月23日L-1、L-2卫星被观测到的情况及过顶情况和确保安全施工的时段(不考虑Q型卫星),并进一步寻找它们在侦察方面的薄弱环节。 3.附件2-3是某卫星(记为K型)十次被该观察站观测到的情况,除此对其一无所知。请你们预测其未来三次的被观测到的情况,并说明该卫星已经被连续观察最少n次才能够确定下次被观测到的情况所需要的n,以及观察次数对预报精度的影响。 问题二: 某部需要从新疆的阿勒泰隐蔽地经喀什运动到和田并在和田执行某任务,24小时后再隐蔽地返回阿勒泰(不必经喀什),部队可以按需要选择在高速公路(最大速度100公里/小时)或普速公路(除高速之外的其他公路,最大速度50公里)上行进,假设部队出发时(2016年11月1日凌晨5时整)Q型卫星、L-1卫星(它们的轨道要素见附件1,其他L型卫星都不考虑)均位于各自轨道的近地点。行车时车队最大长度2千米,部队每开进10~12小时可选择途经的县

全国大学生数学建模竞赛B题

全国大学生数学建模竞 赛B题 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

“互联网+”时代的出租车资源配置 摘要 随着“互联网+”时代的到来,针对当今社会“打车难”的问题,多家公司建立了打车软件服务平台,并推出了多种补贴方案,这无论是对乘客和司机自身需求还是对出租车行业发展都具有一定的现实意义。本文依靠ISM解释结构、AHP-模糊综合评价、价格需求理论、线性规划等模型依次较好的解决了三个问题。 对于问题一求解不同时空出租车资源“供求匹配”程度的问题,本文先将ISM模型里的层级隶属关系进行改进,将影响出租车供求匹配的12个子因素分为时间、空间、经济、其它共四类组合,然后使用经过改进的AHP-模糊综合评价方法建立模型,提出了出租车空载率这一指标作为评价因子的方案,来分析冬季某节假日哈尔滨市南岗区出租车资源“供求匹配”程度。通过代入由1-9标度法确定的各因素相互影响的系数,得出各个影响因素的权重大小,利用无量纲化处理各影响因素,得出最终评判因子为,根据“供求匹配”标准,得出哈尔滨市南岗区出租车资源“供求匹配”程度处于供需合理状态的结论。同理,也得到了哈尔滨市不同区县、不同时间的供求匹配程度,最后作出哈尔滨市出租车“供求匹配”程度图。 对于问题二我们运用价格需求理论建立模型,以补贴前后打车人数比值与空驶率变化分别对滴滴和快的两个公司的不同补贴方案进行求解,依次得到补贴后对应的打车人数及空驶率的变化,再和无补贴时的状态对比,最后得出结论:当各公司补贴金额大于5元时,打车容易,即补贴方案能够缓解“打车难”的状况;当补贴小于5元时,不能缓解“打车难”的状况。

2016年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目

2016年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) A题系泊系统的设计 近浅海观测网的传输节点由浮标系统、系泊系统和水声通讯系统组成(如图1所示)。某型传输节点的浮标系统可简化为底面直径2m、高2m的圆柱体,浮标的质量为1000kg。系泊系统由钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和特制的抗拖移锚组成。锚的质量为600kg,锚链选用无档普通链环,近浅海观测网的常用型号及其参数在附表中列出。钢管共4节,每节长度1m,直径为50mm,每节钢管的质量为10kg。要求锚链末端与锚的链接处的切线方向与海床的夹角不超过16度,否则锚会被拖行,致使节点移位丢失。水声通讯系统安装在一个长1m、外径30cm的密封圆柱形钢桶内,设备和钢桶总质量为100kg。钢桶上接第4节钢管,下接电焊锚链。钢桶竖直时,水声通讯设备的工作效果最佳。若钢桶倾斜,则影响设备的工作效果。钢桶的倾斜角度(钢桶与竖直线的夹角)超过5度时,设备的工作效果较差。为了控制钢桶的倾斜角度,钢桶与电焊锚链链接处可悬挂重物球。 图1 传输节点示意图(仅为结构模块示意图,未考虑尺寸比例) 系泊系统的设计问题就是确定锚链的型号、长度和重物球的质量,使得浮标

的吃水深度和游动区域及钢桶的倾斜角度尽可能小。 问题1某型传输节点选用II型电焊锚链22.05m,选用的重物球的质量为1200kg。现将该型传输节点布放在水深18m、海床平坦、海水密度为1.025×103kg/m3的海域。若海水静止,分别计算海面风速为12m/s和24m/s时钢桶和各节钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。 问题2在问题1的假设下,计算海面风速为36m/s时钢桶和各节钢管的倾斜角度、锚链形状和浮标的游动区域。请调节重物球的质量,使得钢桶的倾斜角度不超过5度,锚链在锚点与海床的夹角不超过16度。 问题3 由于潮汐等因素的影响,布放海域的实测水深介于16m~20m之间。布放点的海水速度最大可达到1.5m/s、风速最大可达到36m/s。请给出考虑风力、水流力和水深情况下的系泊系统设计,分析不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。 说明近海风荷载可通过近似公式F=0.625×Sv2(N)计算,其中S为物体在风向法平面的投影面积(m2),v为风速(m/s)。近海水流力可通过近似公式F=374×Sv2(N)计算,其中S为物体在水流速度法平面的投影面积(m2),v为水流速度(m/s)。

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