全国第二届部分高校研究生数模竞赛
题 目 B题 空中加油问题
摘 要：
空中加油问题是在油料，时间和地点约束下的寻优问题。论文将作战方案建
模成二叉树结构，给出了计算二叉树各结点坐标的公式。对问题1，2，论文给
出二叉树穷举搜索和叶子结点生长两种搜索方法，能够计算任意n架辅机的最优
作战方案和最大作战半径。证明了时，给出了上界nrnnr
211log263n和下界311log123n。对问题3，论文用试凑法得到的
n=1～3的最大作战半径nR，并给出一种加进松弛条件的次优搜索法，能够计算
满足松弛条件的次优作战半径ˆnR。问题4，给出了任意一个基地辅机数量为n
时最优作战方案搜索方法，进而确定辅机在各基地的分配方案，并计算出此时的
作战半径nR。下面给出n=1～5时各最大作战半径表。 n 1 2 3 4 5
nr 0.66667 0.83333 0.91667 1.00000 1.05556
nR 0.83333 1.00000 1.15694
ˆnR 0.83333 1.00000 1.15556 1.23889 1.26667
nR 1.50000 2.50000 2.94444 3.38889 3.72222
参赛队号 1415 参赛密码
（由组委会填写） 空中加油问题的讨论
一． 问题重述
空中加油技术可以大大提高飞机的直航能力。作战飞机称为主机，加油机称
为辅机。已知：（1）主机和辅机载油量、速度、单位时间的耗油量完全一样，且
为常数；（2）飞机载油量可供飞行L公里；（3）辅机可以给主机或其他辅机加
油；（4）执行完任务后，所有飞机必须返回基地；（5）飞机的起飞、降落、转向、
加油的耗时和主机执行任务的时间忽略不计。
A空军基地有一架主机和n架辅机，主机最大作战半径指主机在辅机加油协
助下能飞到（并安全返回）离基地A的最远距离。有如下问题：
问题1：每架飞机只能上天一次，求n=1,2,3,4时的最大作战半径。 nr
. .
页脚. . “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0.3062，根据“供求匹配”标准，得出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，也得到了市不同区县、不同时间的供求匹配程度，最后作出市出租车“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。
对于问题三，在问题二的模型下，建立了一个寻找最优补贴金额的优化模型，利用lingo软件[1]进行求解算出最佳补贴金额为8元，然后将这个值带入问题二的模型进行验证，经论证合理后将补贴金额按照4种分配方案分配给司机乘客。
碎纸片的拼接复原
摘 要
本文利用Manhattan距离，聚类分析，图像处理等方法解决了碎纸片的拼接复原问题。由于碎纸机产生的碎纸片是边缘规则且等大的矩形，此时碎纸片拼接方法就不能利用碎片边缘的尖角特征等基于边界几何特征的拼接方法，而要利用碎片内的字迹断线或碎片内的文字位置搜索与之匹配的相邻碎纸片。拼接碎片前利用数学软件MATLAB软件对碎片图像进行数据化处理，得到对应的像素矩阵，后设置阈值对像素矩阵进行二值化处理，得到相应的0-1矩阵。
下面分别对三个问题的解决方法和算法实现做简单的阐述：
问题一，分别对附件1和附件2的碎片数据进行处理得到相应的0-1矩阵，依次计算某个0-1矩阵最右边一列组成向量与其他所有0-1矩阵的最左边向量的Manhattan距离，可以得到某个最小距离值、说明最小距离值对应的碎片是可与基准碎片拼接的，最终得到碎片拼接完整的图像。
问题二，同样对于附件3和附件4中的碎片数据进行处理得到相应的数值矩阵，并计算得到每个碎片顶部空白高度和文字高度，即指每行像素点都为255的行数、一行中存在像素点为非255的行数，根据空白高度和文字高度对碎片进行聚类分类，聚类阀值取3像素，得到11组像素矩阵，进而得到11类可能在同一行的碎片类。其中对附件4中的英文的处理中，我们还采用水平像素投影累积的方法，进一步分类出可能在同一行的碎片类。用问题一的方法，计算Manhattan距离可以对每一类碎片按次序排列好，得到11行已经排列好的碎片，再应用曼哈顿距离在竖直方向上进行聚合得到完整的图像。
问题三，首先，对于附件5中的碎片数据我们采用正反相接，本文将b面最左边的一列像素拼接到a面最右边的一列像素的下面，构成360×1的向量，再把其他的碎片采用相同的办法得到360×1的向量，再用问题一的方法，计算出各碎片之间的Manhattan距离。其次，根据每个碎片顶部的空白高度或者文字高度对碎片进行区间分类，得到22组矩阵，然后应用曼哈顿距离将得到的22组矩阵聚成两类，每类各包含两面的11组矩阵，最后利用Manhattan距离在竖直方向上进行聚合得到完整的图像。
2011年第八届苏北数学建模联赛
承 诺 书
我们仔细阅读了第八届苏北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，我们愿意承担由此引起的一切后果。
我们的参赛报名号为：
参赛组别（研究生或本科或专科）：本科
参赛队员 (签名) ：
队员1：
队员2：
队员3：
获奖证书邮寄地址：
2011年第八届苏北数学建模联赛
编 号 专 用 页
参赛队伍的参赛号码：（请各个参赛队提前填写好）：
竞赛统一编号（由竞赛组委会送至评委团前编号）：
竞赛评阅编号（由竞赛评委团评阅前进行编号）：
2011年第八届苏北数学建模联赛
题 目 基于Hamilton回路算法的最优旅游路线设计问题
摘要
本文围绕五一黄金周的旅游问题进行了定量评估，对无时限的旅游费用问题、无费用限制的旅游时间问题、有费用限制的旅游质量问题、有时限的旅游质量问题、既有时限又有费用限制的旅游质量问题分别建立了数学模型并设计了旅游行程表，对求解结果进行了分析。
问题一放开了对时间的限制，要求设计一条用尽可能少的费用游览十个景点的旅游线路。首先，我们对预选的旅游景点之间消耗的费用和时间进行了分析。由于约束条件只要求费用最低，因此我们从火车和长途汽车班次中选取费用最低的并记录下来建立了最优通行费表。第二步，根据Hamilton回路算法的有关方法，以费用为参考量，我们建立了一个适用于本问题最优规划模型。第三步，用C语言编写模型的指令，运行后得到最优旅游路线：○0○1○10○9○6○7○5○8○4○3○2○0；
