数学建模车间任务调度问题

数学建模车间任务调度问题
数学建模车间任务调度问题

数学建模车间任务调度问题

2008-08-11 15:10:53| 分类:|字号

数学建模培训讲座

数学建模历年赛题的分析与思考

主要内容:

1、CUMCM的历年赛题分析;

2、数学建模竞赛的发展趋势;

3、对数学建模的几点想法和思考;

4、参加数学建模竞赛的技巧;

5、近年竞赛题的简要分析与评述。

一、CUMCM历年赛题的分析

数学建模竞赛的规模越来越大, 水平越来越高;竞赛的水平主要体现在赛题水平的提高;

赛题的水平主要体现:

(1)综合性、实用性、创新性、即时性等;

(2)多种解题方法的创造性、灵活性、开放性等;

(3)给参赛者留有很大的发挥创造的想象空间。

纵览15年的本科组30个题目(专科组还有11个题目),可以从问题的实际意义、解决问题的方法和题型三个方面作一些简单的分析。

一、CUMCM历年赛题的分析

1. CUMCM 的历年赛题浏览:

1992年:(A)作物生长的施肥效果问题(北理工:叶其孝)

(B)化学试验室的实验数据分解问题(复旦:谭永基)

1993年:(A)通讯中非线性交调的频率设计问题(北大:谢衷洁)

(B)足球甲级联赛排名问题(清华:蔡大用)

1994年:(A)山区修建公路的设计造价问题(西电大:何大可)

(B)锁具的制造、销售和装箱问题(复旦:谭永基等)

1995年:(A)飞机的安全飞行管理调度问题(复旦:谭永基等)

(B)天车与冶炼炉的作业调度问题(浙大:刘祥官等)

1996年:(A)最优捕鱼策略问题(北师大:刘来福)

(B)节水洗衣机的程序设计问题(重大:付鹂)1997年:(A)零件参数优化设计问题(清华:姜启源) (B)金刚石截断切割问题(复旦:谭永基等)

1998年:(A)投资的收益和风险问题(浙大:陈淑平) (B)灾情的巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康)1999年:(A)自动化机床控制管理问题(北大:孙山泽)

(B)地质堪探钻井布局问题(郑州大学:林诒勋)

(C)煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰)

2000年:(A)DNA序列的分类问题(北工大:孟大志)

(B)钢管的订购和运输问题(武大:费甫生)

(C)飞越北极问题(复旦:谭永基)

(D)空洞探测问题(东北电力学院:关信)

2001年:(A)三维血管的重建问题(浙大:汪国昭)

(B)公交车的优化调度问题(清华:谭泽光)

(C)基金使用计划问题(东南大学:陈恩水)

2002年:(A)汽车车灯的优化设计问题(复旦:谭永基等)

(B)彩票中的数学问题(信息工程大学:韩中庚)(D) 球队的赛程安排问题(清华:姜启源)

2003年:(A)SARS的传播问题(集体)

(B)露天矿生产的车辆安排问题(吉林大:方沛辰)

(D)抢渡长江问题(华中农大:殷建肃)

2004年:(A)奥运会临时超市网点设计问题(北工大:孟大志)

(B)电力市场的输电阻塞管理问题(浙大:刘康生)

(C)酒后开车问题(清华:姜启源)

(D)公务员的招聘问题(信息工程大学:韩中庚)

2005年:(A)长江水质的评价与预测问题(信息工大:韩中庚)

(B)DVD在线租赁问题(清华:谢金星等)

(C) 雨量预报方法的评价问题(复旦:谭永基)

2006年:(A)出版社的资源管理问题(北工大:孟大志)

(B)艾滋病疗法的评价及预测问题(天大:边馥萍)

(C)易拉罐形状和尺寸的设计问题(北理工:叶其孝)

(D)煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制问题(信息工程大学:韩中庚)

2006年夏令营三个题:

(A)教材出版业的市场调查、评估和预测方法问题(北工大:孟大志)

(B)铁路大提速下的京沪线列车调度问题(信息工程大学:韩中庚)

(C)旅游需求的预测预报问题(北理工:叶其孝)

2、从问题的实际意义分析

30个问题的从实际意义分析大体上可分为:

工业、农业、工程设计、交通运输、经济管理、生物医学和社会事业等七个大类。工业类:电子通信、机械加工与制造、机械设计与控制等行业, 共有8个题,占26.7%。农业类:1个题,占3.3%。

工程设计类: 3个题,占10.0%。

交通运输类:3个题,占10.0%

经济管理类:5个题,占16.7%

生物医学类:5个题,占16.7%

社会事业类: 5个题,占16.7%

有的问题属于交叉的,或者是边缘的。

3、从问题的解决方法上分析

从问题的解决方法上分析,涉及到的数学建模方法:

几何理论、组合概率、统计(回归)分析、优化方法(规划)、图论与网络优化、层次分析、插值与拟合、差分方法、微分方程、排队论、模糊数学、随机决策、多目标决策、随机模拟、灰色系统理论、神经网络、时间序列、综合评价、机理分析等方法。

用的最多的方法是优化方法和概率统计的方法.

? 用到优化方法的共有21个题,占总数的70%,其中整数规划4个,线性规划6个,非线性规划14个, 多目标规划5个。用到概率统计方法的有16个题,占53.3%,几乎是每年至少有一个题目用到概率统计的方法。

用到图论与网络优化方法的问题有5个;

用到层次分析方法的问题有3个;

用到插值拟合的问题有6个;

用到神经网络的4个;

用灰色系统理论的4个;

用到时间序列分析的至少2个;

用到综合评价方法的至少3个;

机理分析方法和随机模拟都多次用到;

数学建模论文-物资调度问题

物资调度问题 摘要 “运输调度”数学模型是通过运输车运输路线的确定以及运输车调配方案的确定来使运输的花费最小。本文首先分析了物资调度中运费、载重量及各站点需求量间相互关系。而后,紧抓住总运营费用最小这个目标,找出最短路径,最后完成了每辆运输车的最优调度具体方案。 问题一:根据题目及实际经验得出运输车运输物资与其载重量及其行驶的路程成正比例关系,又运输的价格一定,再结合题目给出的条件“运输车重载运费2元/吨公里”,其重载运费的单位“元/吨公里”给我们的启发。于是结合题目给定的表,我们将两个决策变量(载重量,路程)化零为整为一个花费因素来考虑,即从经济的角度来考虑。同理我们将多辆车也化零为整,即用一辆“超大运输车”来运输物资。根据这样从经济的角度来考虑,于是我们将需求点的需求量乘入需求点的坐标得到一个新的表,即花费经济表,我们再运用数学软件Mathematic 作出一个新的坐标,这样可以得到一个花费坐标。于是按照从经济花费最少的角度,根据我们所掌握的最短路径及Dijkstra 算法再结合数学软件Mathematic ,可求得经济花费坐标上的最短路径。具体求法上,采用了 Dijkstra 算法结合“最优化原理” ,先保证每个站点的运营费用最小,从而找出所有站点的总运营费用最小,即找出了一条总费用最低的最短路径。用我们的“超大运输车”走这条最小花费的路线,我们发现时间这个因素不能满足且计算结果与实际的经验偏差较大。于是我们重新分配路线,并且同时满足运输车工作时间这个因素的限制,重新对该方案综合考虑,作出了合理的调整.此处我们运用了“化整为零”的思想,将该路线分为八条路径。同时也将超大车进行分解,于是派八辆运输车向29个需求点运送物资。同样的道理我们也将运输车运送物资从经济的角度看,即将运量乘以其速度,又因运输的价格一定,因此便可以将运输车在整体上从经济考虑。于是便可以将整体从经济上来考虑。将运输最小花费转化从经济方面来考虑比较合理。由此可求解出运输车全程的最低费用: 结合各约束条件求得最低费用为1980.16元。 问题二:由题目知运输车的载重量不同,但由于我们从整体的经济上来考虑运输物资的花费最少问题,因此花费坐标的最短路径仍然不变。因此结合运输车工作时间的这个因素,我们仍用问题一的思路,运用“化零为整”,“化整为零”的思想来考虑第二问。按照这样的的思路我们制定了八条路线,派了七辆运输车来运送物资。同样在整体上对问题从经济上来考虑比较合理。 29 1 1234302+0.5527213420+34+18+242+0.5527213420341824i i T T T T T T ='??'''''=?+++++?+++++++∑(++++) ()() 结合各约束条件求得最低费用为1969.66元,需要7辆车 关键词:物资调度 最短路线 最优化原理 Dijkstra 算法 0-1规划 一、问题重述 29 ij 1231Min Min Min 0.5()S S d n ij i S c c c c μ==+=?+?++++∑总去返

数学建模竞赛简介

数学建模竞赛简介 数学建模就是建立、求解数学模型的过程和方法,首先要通过分析主要矛盾,对各种实际问题进行抽象简化,并按照有关规律建立起变量,参数间的明确关系,即明确的数学模型,然后求出该数学问题的解,并通过一定的手段来验证解的正确性。 数学建模竞赛于1985年起源于美国,起初竞赛题目通常由工业部门、军事部门提出,然后由数学工作者简化或修正。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛,1990年我国开始创办我国自己的大学生数学建模竞赛。1993年国家教委(现教育部)高教司正式发文,要求在全国普通高等学校中开展数学建模竞赛。从1994年开始,大学生数学建模竞赛成为教育部高教司和中国工业的应用数学学会共同主办,每年一届的,面向全国高等院校全体大学生的一项课外科技竞赛活动。2010年全国共有30省(市、自治区)九百多所院校一万多个队三万多名大学生参赛,成为目前全国高等学校中规模最大的课外科技活动。数学建模竞赛是教育主管部门主办的大学生三大竞赛之一。 现在的竞赛题目来源于更广泛的领域,都是各行各业的实际问题经过适当简化,提炼出来的极富挑战性的问题,每次两道题,学生任选一题,可以使用计算机、软件包,可以参阅任何资料(含上网参阅任何资料)。竞赛以三人组成的队为单位,三人之间通力合作,在三天三夜内完成一篇论文。不给论文评分,而是按论文的水平为四档:全国一等奖、全国二等奖、赛区一等奖,赛区二等奖,成功参赛奖。我校于2001年开始参加这项竞赛活动。多次获全国一等奖、二等奖、湖北赛区一等奖、二等奖。 数学建模竞赛活动培养了学生的创造力、应变能力、团队精神和拼搏精神,适应了21世纪经济发展和人才培养的挑战。不少参加过全国大学生数学建模竞赛的同学都深有感触,他们说:“参加这次活动是我们大学四年中最值得庆幸的一件事,我们真正体会这几年内学到了什么,自己能干什么。”“那不寻常的三天在我们记忆中留下了永恒的一瞬,真是一次参赛,终身受益。”团队精神贯穿在数学建模竞赛的全过程,它往往是成败的关键。有些参赛队员说:“竞赛使我们三个人认识到协作的重要性,也学会了如何协作,在建模的三天中,我们真正做到了心往一处想,劲往一处使,每个人心中想的就是如何充分发挥自己的才华,在短暂的时间内做出一份尽量完善的答卷。三天中计算机没停过,我们轮流睡觉、轮流工作、轮流吃饭,可以说是抓住了每一滴可以抓住的时间。”“在这不眠的三天中,我们真正明白了团结就是力量这个人生真谛,而这些收获,将会伴随我们一生,对我们今后的学习,工作产生巨大的影响。”

最新数学建模习题答案资料

数学建模部分课后习题解答 中国地质大学 能源学院 华文静 1.在稳定的椅子问题中,如设椅子的四脚连线呈长方形,结论如何? 解: 模型假设 (1) 椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触处视为一点,四脚的连线呈长方形 (2) 地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有像台阶那样的情况), 即从数学角度来看,地面是连续曲面。这个假设相当于给出了椅子能放稳的必要条件 (3) 椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。为了保证这一点,要求对于椅脚的间 距和椅腿的长度而言,地面是相对平坦的。因为在地面上椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内,如果出现深沟或凸峰(即使是连续变化的),此时三只脚是无法同时着地的。 模型建立 在上述假设下,解决问题的关键在于选择合适的变量,把椅子四只脚同时着地表示出来。首先,引入合适的变量来表示椅子位置的挪动。生活经验告诉我们,要把椅子通过挪动放稳,通常有拖动或转动椅子两种办法,也就是数学上所说的平移与旋转变换。然而,平移椅子后问题的条件没有发生本质变化,所以用平移的办法是不能解决问题的。于是可尝试将椅子就地旋转,并试图在旋转过程中找到一种椅子能放稳的情形。 注意到椅脚连线呈长方形,长方形是中心对称图形,绕它的对称中心旋转180度后,椅子仍在原地。把长方形绕它的对称中心旋转,这可以表示椅子位置的改变。于是,旋转角度θ这一变量就表示了椅子的位置。为此,在平面上建立直角坐标系来解决问题。 设椅脚连线为长方形ABCD,以对角线AC 所在的直线为x 轴,对称中心O 为原点,建立平面直角坐标系。椅子绕O 点沿逆时针方向旋转角度θ后,长方形ABCD 转至A1B1C1D1的位置,这样就可以用旋转角)0(πθθ≤≤表示出椅子绕点O 旋转θ后的位置。 其次,把椅脚是否着地用数学形式表示出来。当椅脚与地面的竖直距离为零时,椅脚就着地了,而当这个距离大于零时,椅脚不着地。由于椅子在不同的位置是θ的函数,因此,椅脚与地面的竖直距离也是θ的函数。 由于椅子有四只脚,因而椅脚与地面的竖直距离有四个,它们都是θ的函数,而由假设(3)可知,椅子在任何位置至少有三只脚同时着地,即这四个函数对于任意的θ,其函数值至少有三个同时为0。因此,只需引入两个距离函数即可。考虑到长方形ABCD 是对称中心图形,绕其对称中心O 沿逆时针方向旋转180度后,长方形位置不变,但A,C 和B,D 对换了。因此,记A ,B 两脚与地面竖直距离之和为)(θf ,C,D 两脚之和为 )(θg ,其中[]πθ,0∈,使得)()(00θθg f =成立。 模型求解 如果0)0()0(== g f ,那么结论成立。

数学建模作业——实验1

数学建模作业——实验1 学院:软件学院 姓名: 学号: 班级:软件工程2015级 GCT班 邮箱: 电话: 日期:2016年5月10日

基本实验 1.椅子放平问题 依照1.2.1节中的“椅子问题”的方法,将假设中的“四腿长相同并且四脚连线呈正方形”,改为“四腿长相同并且四脚连线呈长方形”,其余假设不变,问椅子还能放平吗?如果能,请证明;如果不能,请举出相应的例子。 答:能放平,证明如下: 如上图,以椅子的中心点建立坐标,O为原点,A、B、C、D为椅子四脚的初始位置,通过旋转椅子到A’、B’、C’、D’,旋转的角度为α,记A、B两脚,C、D两脚距离地面的距离为f(α)和g(α),由于椅子的四脚在任何位置至少有3脚着地,且f(α)、g(α)是α的连续函数,则f(α)和g(α)至少有一个的值为0,即f(α)g(α)=0,f(α)≥ 0,g(α)≥0,若f(0)>0,g(0)=0,

则一定存在α’∈(0,π),使得 f(α’)=g(α’)=0 令α=π(即椅子旋转180°,AB 边与CD 边互换),则 f(π)=0,g(π)>0 定义h(α)=f(α)-g(α),得到 h(0)=f(0)-g(0)>0 h(π)=f(π)-g(π)<0 根据连续函数的零点定理,则存在α’∈(0,π),使得 h(α’)=f(α’)-g(α’)=0 结合条件f(α’)g(α’)=0,从而得到 f(α’)=g(α’)=0,即四脚着地,椅子放平。 2. 过河问题 依照1.2.2节中的“商人安全过河”的方法,完成下面的智力游戏:人带着猫、鸡、米过河,船除需要人划之外,至多能载猫、鸡、米之一,而当人不在场时,猫要吃鸡、鸡要吃米,试设计一个安全过河的方案,并使渡河的次数尽量的少。 答:用i =1,2,3,4分别代表人,猫,鸡,米。1=i x 在此岸,0=i x 在对岸,()4321,,,x x x x s =此岸状态,()43211,1,1,1x x x x D ----=对岸状态。安全状态集合为 :

数学建模电梯调度问题

电梯调度问题

电梯调度问题 摘要: 本题为一个电梯调度的优化问题,在一栋特定的写字楼内,利用现有的电梯资源,如何使用电梯能提高它的最大运输量,在人流密度十分大的情况下,如何更快的疏通人流成为一个备受关注的问题。为了评价一个电梯群系统的运作效率,及运载能力,在第一问中,我们用层次分析发,从效益、成本两大方面给出了六个分立的小指标,一同构成电梯群运载效率的指标体系。对第二问,本文根据题目情况的特殊性,定义忙期作为目标函数,对该电梯调度问题建立非线性规划模型,最后用遗传算法对模型求解。第三问中,本文将模型回归实际,分析假设对模型结果的影响,给出改进方案。 对于问题一,本文用评价方法中的层次分析法对电梯群系统的运作效率及运载能力进行分析。经分析,本文最终确定平均候梯时间、最长候车时间、平均行程时间、平均运营人数(服务强度)、平均服务时间及停站次数这六个指标作为电梯调度的指标体系。在这些评价指标的基础上,本文细化评价过程,给出完整的评价方案:首先,采用极差变换法对评价指标做无量纲化处理。然后,采用综合评价法对模型进行评价。在这个过程中,本文采用受人主观影响较小的夹角余弦法来确定权重系数。 对于第二问,本文建立非线性优化模型。借鉴排队论的思想,本文定义忙期,构造了针对本题中特定情形的简单数学表达式,作为目标函数。利用matlab软件,采用遗传算法对模型求解。多次运行可得到多个结果,然后用第一问中的评价模型进行评价,最终选出较优方案。最得到如下方案: 第一个电梯可停层数为:1,2,3,4,5,6,7,10,14,15,16,19,20,22 第二个电梯可停层数:1,4,5,7,10,13,16,18,19,20,21 第三个电梯可停层数:1,2,3,4,6,8,10,11,12,15,16,20,22 第四个电梯可停层数:1,2,3,4,7,10,11,17,18,19,21,22 第五个电梯可停层数:1,2,4,7,8,9,17,18,19,20,21 第六个电梯可停层数:1,4,5,6,7,8,9,11,13,18,19,20 此方案平均忙期为:15.3分钟。 对于第三问,本文是从每分钟到达人群数的分布角度改进模型的。第二问中

数学建模习题集及标准答案

第一部分课后习题 1.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,试用下列办法分配各宿舍的委员数: (1)按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分较大者。 (2)2.1节中的Q值方法。 (3)d’Hondt方法:将A,B,C各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,…相除,其商数如下表: 将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中A,B,C行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍分配的席位。你能解释这种方法的道理吗。 如果委员会从10人增至15人,用以上3种方法再分配名额。将3种方法两次分配的结果列表比较。 (4)你能提出其他的方法吗。用你的方法分配上面的名额。 2.在超市购物时你注意到大包装商品比小包装商品便宜这种现象了吗。比如洁银牙膏50g 装的每支1.50元,120g装的3.00元,二者单位重量的价格比是1.2:1。试用比例方法构造模型解释这个现象。 (1)分析商品价格C与商品重量w的关系。价格由生产成本、包装成本和其他成本等决定,这些成本中有的与重量w成正比,有的与表面积成正比,还有与w无关的因素。 (2)给出单位重量价格c与w的关系,画出它的简图,说明w越大c越小,但是随着w的增加c减少的程度变小。解释实际意义是什么。 3.一垂钓俱乐部鼓励垂钓者将调上的鱼放生,打算按照放生的鱼的重量给予奖励,俱乐部 只准备了一把软尺用于测量,请你设计按照测量的长度估计鱼的重量的方法。假定鱼池中只有一种鲈鱼,并且得到8条鱼的如下数据(胸围指鱼身的最大周长): 先用机理分析建立模型,再用数据确定参数 4.用宽w的布条缠绕直径d的圆形管道,要求布条不重叠,问布条与管道轴线的夹角 应 多大(如图)。若知道管道长度,需用多长布条(可考虑两端的影响)。如果管道是其他形状呢。

数学建模常见评价模型简介

常见评价模型简介 评价类数学模型是全国数学建模竞赛中经常出现的一类模型,如2005年全国赛A题长江水质的评价问题,2008年B题高校学费标准评价体系问题等。主要介绍三种比较常用的评价模型:层次分析模型,模糊综合评价模型,灰色关联分析模型,以期帮助大家了解不同背景下不同评价方法的应用。 层次分析模型 层次分析法(AHP)是根据问题的性质和要求,将所包含的因素进行分类,一般按目标层、准则层和子准则层排列,构成一个层次结构,对同层次内诸因素采用两两比较的方法确定出相对于上一层目标的权重,这样层层分析下去,直到最后一层,给出所有因素相对于总目标而言,按重要性程度的一个排序。其主要特征是,它合理地将定性与定量决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。 运用层次分析法进行决策,可以分为以下四个步骤: 步骤1 建立层次分析结构模型 深入分析实际问题,将有关因素自上而下分层(目标—准则或指标—方案或对象),上层受下层影响,而层内各因素基本上相对独立。 步骤2构造成对比较阵 对于同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,借助1~9尺度,构造比较矩阵; 步骤3计算权向量并作一致性检验 由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重,并进行一致性检验,若通过,则最大特征根对应的特征向量做为权向量。

步骤4计算组合权向量(作组合一致性检验) 组合权向量可作为决策的定量依据 通过一个具体的例子介绍层次分析模型的应用。 例(选择旅游地决策问题)如何在桂林、黄山、北戴河3个目的地中按照景色、费用、居住条件、饮食、旅途条件等因素进行选择。 步骤1 建立系统的递阶层次结构 将决策问题分为3个层次:目标层O,准则层C,方案层P;每层有若干元素,各层元素间的关系用相连的直线表示。

数学模型数学建模 第二次作业 微分方程实验

2 微分方程实验 1、微分方程稳定性分析 绘出下列自治系统相应的轨线,并标出随t 增加的运动方向,确定平衡点,并按稳定的、渐近稳定的、或不稳定的进行分类: ,,,+1,(1)(2)(3)(4);2;2;2.dx dx dx dx x x y x dt dt dt dt dy dy dy dy y y x y dt dt dt dt ????==-==-????????????????===-=-???????? 解:(1)根据定义,代数方程组的实根即为系统的平衡点,即P(0, 0), 利用直接法判断其稳定性。在点P(0,0)处,系统的线性近似方程的系数矩阵为 1001A ??=?? ?? ,解得其特征值λ1=1,λ2=1; p=-(λ1+λ2)=-2<0,q=λ1λ2=1>0;对照稳定性的情况表,可知平衡点(0, 0)是不稳定的。 图形如下: (2)根据定义,代数方程组的实根即为系统的平衡点,即P(0, 0), 利用直接法判断其稳定性。解得其特征值λ1=-1,λ2=2; p=-(λ1+λ2)=-1<0,q=λ1λ2=-2<0;易知平衡点(0, 0)是不稳定的。

(3)根据定义,代数方程组的实根即为系统的平衡点,即P(0, 0), 利用直接法判断其稳定性。解得其特征值λ1=0 + 1.4142i,λ2=0 - 1.4142i;p=-(λ1+λ2)=0,q=λ1λ2=1.4142;易知平衡点(0, 0)是不稳定的。 (4)根据定义,代数方程组的实根即为系统的平衡点,即P(1, 0), 利用直接法判断其稳定性。解得其特征值λ1=-1,λ2=-2; p=-(λ1+λ2)=3,q=λ1λ2=2;易知平衡点(1, 0)是稳定的。

数学建模 的公交车调度问题

第三篇公交车调度方案的优化模型 2001年 B题公交车调度 公共交通是城市交通的重要组成部分,作好公交车的调度对 于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济 和社会效益,都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 的调度问题,其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流 调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,表3-1 给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求,乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟,车辆满载率不应超过120%,一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益;等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型,指出求解模型的方法;根据实际问题的要求,如果要设计更好的调度方案,应如何采集运营数据。

公交车调度方案的优化模型* 摘要:本文建立了公交车调度方案的优化模型,使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益的前提下,给出了理想发车时刻表和最少车辆数。并提供了关于采集运营数据的较好建议。 在模型Ⅰ中,对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型,运用决策方法给出了各时段最大客容量数,再与车辆最大载客量比较,得出载完该时组乘客的最少车次数462次,从便于操作和发车密度考虑,给出了整分发车时刻表和需要的最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型,结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司和乘客双方日满意度为(,)根据双方满意度范围和程度,找出同时达到双方最优日满意度,,且此时结果为474次50辆;从日共需车辆最少考虑,结果为484次45辆。对问题2,建立了综合效益目标模型及线性规划法求解。对问题3,数据采集方法是遵照前门进中门出的规律,运用两个自动记录机对上下车乘客数记录和自动报站机(加报时间信息)作录音结合,给出准确的各项数据,返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词:公交调度;模糊优化法;层次分析;满意度 §1 问题的重述 一、问题的基本背景 公交公司制定公交车调度方案,要考虑公交车、车站和乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况,一个工作日两个运营方向各个站上下车的乘客数量统计见表3-1。 二、运营及调度要求 1.公交线路上行方向共14站,下行方向共13站; 2.公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运营的平均速度为20公里/小时。车辆满载率不应超过120%,一般也不低于50%; 3.乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟。

西南大学2016年春《数学建模》作业及答案(已整理)(共5次)

西南大学2014年春《数学建模》作业及答案(已整理) 第一次作业 1:[填空题] 名词解释: 1.原型 2.模型 3.数学模型 4.机理分析 5.测试分析 6.理想方法 7.计算机模拟 8.蛛网模型 9.群体决策 10.直觉 11.灵感 12.想象力 13.洞察力 14.类比法 15.思维模型 16.符号模型 17.直观模型 18.物理模型19.2倍周期收敛20.灵敏度分析21.TSP问题22.随机存储策略23.随机模型24.概率模型25.混合整数规划26.灰色预测 参考答案: 1.原型:原型指人们在现实世界里关心、研究或者从事生产、管理的实际对象。2.模型:指为某个特定目的将原形的某一部分信息简缩、提炼而构造的原型替代物。3.数学模型:是由数字、字母或其它数字符号组成的,描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。4.机理分析:根据对客观事物特性的认识,找出反映内部机理的数量规律,建立的模型常有明显的物理意义或现实意义。5.测试分析:将研究对象看作一个"黑箱”系统,通过对系统输入、输出数据的测量和统计分析,按照一定的准则找出与数据拟合得最好的模型。6.理想方法:是从观察和经验中通过想象和逻辑思维,把对象简化、纯化,使其升华到理状态,以其更本质地揭示对象的固有规律。7.计算机模拟:根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律用计算机程序语言模拟实际运行情况,并依据大量模拟结构对系统或过程进行定量分析。8.蛛网模型:用需求曲线和供应曲线分析市场经济稳定性的图示法在经济学中称为蛛网模型。9.群体决策:根据若干人对某些对象的决策结果,综合出这个群体的决策结果的过程称为群体决策。10.直觉:直觉是人们对新事物本质的极敏锐的领悟、理解或推断。11.灵感:灵感是指在人有意识或下意识思考过程中迸发出来的猜测、思路或判断。12.想象力:指人们在原有知识基础上,将新感知的形象与记忆中的形象相互比较、重新组合、加工、处理,创造出新形象,是一种形象思维活动。13.洞察力:指人们在充分占有资料的基础上,经过初步分析能迅速抓住主要矛盾,舍弃次要因素,简化问题的层次,对可以用那些方法解决面临的问题,以及不同方法的优劣作出判断。14.类比法:类比法注意到研究对象与以熟悉的另一对象具有某些共性,比较二者相似之处以获得对研究对象的新认识。15.思维模型:指人们对原形的反复认识,将获取的知识以经验的形式直接储存于人脑中,从而可以根据思维或直觉作出相应的决策。16.符号模型:是在一定约束条件或假设下借助于专门的符号、线条等,按一定形式组合起来描述原型。17.直观模型:指那些供展览用的实物模型以及玩具、照片等,通常是把原型的尺寸按比例缩小或放大,主要追求外观上的逼真。18.物理模型:主要指科技工作者为一定的目的根据相似原理构造的模型,它不仅可以显示原型的外形或某些特征,而且可以用来进行模拟实验,间接地研究原型的某些规律。19.2倍周期收敛:在离散模型中,如果一个数列存在两个收敛子列就称为2倍周期收敛。20.灵敏度分析:系数的每个变化都会改变线性规划问题,随之也会影响原来求得的最优解。为制定一个应付各种偶然情况的全能方法,必须研究以求得的最优解是怎样随输入系数的变化而变化的。这叫灵敏性分析。21.TSP问题:在加权图中寻求最佳推销员回路的问题可以转化为在一个完备加权图中寻求最佳哈密顿圈的问题,称为TSP问题。22.随机存储策略:商店在订购货物时采用的一种简单的策略,是制定一个下界s和一个上界S,当周末存货不小于s时就不定货;当存货少于s 时就订货,且定货量使得下周初的存量达到S,这种策略称为随机存储策略。23.随机模型:如果随机因素对研究对象的影响必须考虑,就应该建立随机性的数学模型,简称为随机模型。24.概

数学建模简介

数学建模简介 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述,也就是建立数学模型,然后用通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 数学建模的广泛应用 数学建模的应用逐渐变的广泛,数学建模大量用于一般工程技术领域,用于代替传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段;在高新科技领域,成为必不可少的工具,无论是在通信、航天、微电子、自动化都是创新工艺、开发新 产品的必要手段;在新的科研领域在用数学方法研究 其中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的 步骤和这些学科发展和应用的基础。 将计算机技术和数学建模进行紧密结合,使得原 本抽象的数学模型生动具体的呈现在研究者面前,使 得问题得到更好的解决。 数学建模的分支——数据挖掘 数据挖掘(Data Mining,DM)是目前人工智能和数 据库领域研究的热点问题,所谓数据挖掘是指从数据库 的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值 的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程, 它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、 数据库、可视化技术等,高度自动化地分析企业的数据, 做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,帮助决策 者调整市场策略,减少风险,做出正确的决策。 数据挖掘是通过分析每个数据,从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。数据准备是从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集;规律寻找是用某种方法将数据集所含的规律找出来;规律表示是尽可能以用户可理解的方式(如可视化)将找出的规律表示出来。 数据挖掘的任务有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析,等等。

数学建模第二次作业(3)

数学建模 任意两个城市之间的最廉价路线 参与人员信息: 2012年 6 月 6 日

一、问题提出 某公司在六个城市C1、C2、C3、C4、C5、C6中都有分公司,从Ci 到Cj 的直达航班票价由下述矩阵的第i 行、第j 列元素给出(∞表示无直达航班),该公司想算出一张任意两个城市之间最廉价路线表,试做出这样的表来。 0 50 ∞ 40 25 10 50 0 15 20 ∞ 25 ∞ 15 0 10 20 ∞ 40 20 10 0 10 25 25 ∞ 20 10 0 55 10 25 ∞ 25 55 0 二 、问题分析 若网络中的每条边都有一个数值(长度、成本、时间等),则找出两节点(通 常是源节点和阱节点)之间总权和最小的路径就是最短路问题。最短路问题是网络理论解决的典型问题之一,可用来解决管路铺设、线路安装、厂区布局和设备更新等实际问题。最短路问题,我们通常归属为三类:单源最短路径问题、确定起点终点的最短路径问题、全局最短路径问题———求图中所有的最短路径。 题中要求算出一张任意城市间的最廉价路线表,属于全局最短路问题,并且使得该公司总经理能够与各个子公司之间自由往返。(此两点为主要约束条件) Floyd 算法,具体原理如下: (1) 我们确定本题为全局最短路问题,并采用求距离矩阵的方法 根据路线及票价表建立带权矩阵W ,并把带权邻接矩阵我w 作为距离矩阵的初始值,即(0)(0)()ij v v D d W ?== (2)求路径矩阵的方法 在建立距离矩阵的同时可建立路径矩阵R ,()ij v v R r ?=,ij r 的含义是从i v 到j v 的最短路径要经过点号为ij r 的点。 (3)查找最短路径的方法 若()1v ij r p =,则点1p 是点i 到j 的最短距离的中间点,然后用同样的方法再分头查找。 三、 模型假设: 1.各城市间的飞机线路固定不变 2.各城市间飞机线路的票价不改变 3.忽略乘客除票价以外的各项开销费用 4.不考虑雷雨云、低云、大风、雷暴、冰雹等主要天气因素对飞行的影响。

数学建模的公交车调度问题

数学建模的公交车调度问 题 Revised by Jack on December 14,2020

第三篇公交车调度方案的优化模型 2001年 B题公交车调度 公共交通是城市交通的重要组成部分,作好公交车的调度对 于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济 和社会效益,都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 的调度问题,其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流 调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,表3-1 给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求,乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟,车辆满载率不应超过120%,一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益;等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型,指出求解模型的方法;根据实际问题的要求,如果要设计更好的调度方案,应如何采集运营数据。

公交车调度方案的优化模型* 摘要:本文建立了公交车调度方案的优化模型,使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益的前提下,给出了理想发车时刻表和最少车辆数。并提供了关于采集运营数据的较好建议。 在模型Ⅰ中,对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型,运用决策方法给出了各时段最大客容量数,再与车辆最大载客量比较,得出载完该时组乘客的最少车次数462次,从便于操作和发车密度考虑,给出了整分发车时刻表和需要的最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型,结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司和乘客双方日满意度为(,)根据双方满意度范围和程度,找出同时达到双方最优日满意度,,且此时结果为474次50辆;从日共需车辆最少考虑,结果为484次45辆。对问题2,建立了综合效益目标模型及线性规划法求解。对问题3,数据采集方法是遵照前门进中门出的规律,运用两个自动记录机对上下车乘客数记录和自动报站机(加报时间信息)作录音结合,给出准确的各项数据,返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词:公交调度;模糊优化法;层次分析;满意度 §1 问题的重述 一、问题的基本背景 公交公司制定公交车调度方案,要考虑公交车、车站和乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况,一个工作日两个运营方向各个站上下车的乘客数量统计见表3-1。 二、运营及调度要求 1.公交线路上行方向共14站,下行方向共13站; 2.公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运营的平均速度为20公里/小时。车辆满载率不应超过120%,一般也不低于50%; 3.乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟。 三、要求的具体问题 1.试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益,等等; 2.如何将这个调度问题抽象成一个明确完整的数学模型,并指出求解方法; *本文获2001年全国一等奖。队员:叶云,周迎春,齐欢,指导教师:朱家明等。

数学建模题目及答案

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,结果很 可能是否定的。 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、、D的初始位置在与x轴平行,再 假设有一条在x轴上的线,则也与A、B,C、D平行。当方桌绕中心0旋转时,对角线与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() fθ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 >(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,与互换位置,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x 人,B 宿舍的委员数为y 人,C 宿舍的委员数为z 人。计算出人数小数点后面的小数部分最大的整数进1,其余取整数部分。 则 10; 10=235/1000;

数学建模-公交车调度问题

第三篇公交车调度方案得优化模型 2001年 B题公交车调度Array公共交通就是城市交通得重要组成部分,作好公交车得调度 对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司得经 济与社会效益,都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 得调度问题,其数据来自我国一座特大城市某条公交线路得客流 调查与运营资料。 该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,表3—1 给出得就是典型得一个工作日两个运行方向各站上下车得乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号得大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运行得平均速度为20公里/小时.运营调度要求,乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟,车辆满载率不应超过120%,一般也不要低于50%。 试根据这些资料与要求,为该线路设计一个便于操作得全天(工作日)得公交车调度方案,包括两个起点站得发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样得程度照顾到了乘客与公交公司双方得利益;等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整得数学模型,指出求解模型得方法;根据实际问题 得要求,如果要设计更好得调度方案,应如何采集运营数据.

公交车调度方案得优化模型* 摘要:本文建立了公交车调度方案得优化模型,使公交公司在满足一定得社会效益与获得最大经济效益得前提下,给出了理想发车时刻表与最少车辆数。并提供了关于采集运营数据得较好建议。 在模型Ⅰ中,对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型,运用决策方法给出了各时段最大客容量数,再与车辆最大载客量比较,得出载完该时组乘客得最少车次数462次,从便于操作与发车密度考虑,给出了整分发车时刻表与需要得最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型,结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司与乘客双方日满意度为(0、941,0、811)根据双方满意度范围与程度,找出同时达到双方最优日满意度(0、8807,0、8807),且此时结果为474次50辆;从日共需车辆最少考虑,结果为484次45辆。对问题2,建立了综合效益目标模型及线性规划法求解.对问题3,数据采集方法就是遵照前门进中门出得规律,运用两个自动记录机对上下车乘客数记录与自动报站机(加报时间信息)作录音结合,给出准确得各项数据,返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词:公交调度;模糊优化法;层次分析;满意度 §1 问题得重述 一、问题得基本背景 公交公司制定公交车调度方案,要考虑公交车、车站与乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况,一个工作日两个运营方向各个站上下车得乘客数量统计见表3-1. 二、运营及调度要求 1.公交线路上行方向共14站,下行方向共13站; 2.公交公司配给该线路同一型号得大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运营得平均速度为20公里/小时.车辆满载率不应超过120%,一般也不低于50%; 3.乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟。 三、要求得具体问题 1.试根据这些资料与要求,为该线路设计一个便于操作得全天(工作日)得公交车调度方案,包括两个起点站得发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样得程度照顾到了乘客与公交公司双方得利益,等等; 2.如何将这个调度问题抽象成一个明确完整得数学模型,并指出求解方法; 3.据实际问题得要求,如果要设计好更好得调度方案,应如何采集运营数据。 3、2问题得分析 本问题得难点就是同时考虑到完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司得经济与*本文获2001年全国一等奖。队员:叶云,周迎春,齐欢,指导教师:朱家明等。

初等数学建模试题极其标准答案

1.你要在雨中从一处沿直线走到另一处,雨速是常数,方向不变。 你是否走得越快,淋雨量越少呢? 2.假设在一所大学中,一位普通教授以每天一本的速度开始从图书 馆借出书。再设图书馆平均一周收回借出书的1/10,若在充分长的时间内,一位普通教授大约借出多少年本书? 3.一人早上6:00从山脚A上山,晚18:00到山顶B;第二天,早 6:00从B下山,晚18:00到A。问是否有一个时刻t,这两天都在这一时刻到达同一地点? 4.如何将一个不规则的蛋糕I平均分成两部分? 5.兄妹二人沿某街分别在离家3公里与2公里处同向散步回家,家 中的狗一直在二人之间来回奔跑。已知哥哥的速度为3公里/小时,妹妹的速度为2公里/小时,狗的速度为5公里/小时。分析半小时后,狗在何处? 6.甲乙两人约定中午12:00至13:00在市中心某地见面,并事先 约定先到者在那等待10分钟,若另一个人十分钟内没有到达,先到者将离去。用图解法计算,甲乙两人见面的可能性有多大? 7.设有n个人参加某一宴会,已知没有人认识所有的人,证明:至 少存在两人他们认识的人一样多。 8.一角度为60度的圆锥形漏斗装着10 端小孔的 面积为0.5 9.假设在一个刹车交叉口,所有车辆都是由东驶上一个1/100的斜

坡,计算这种情 下的刹车距离。如果汽车由西驶来,刹车距离又是多少? 10. 水管或煤气管经常需要从外部包扎以便对管道起保护作用。包扎时用很长的带子缠绕在管道外部。为了节省材料,如何进行包扎才能使带子全部包住管道而且带子也没有发生重叠。 :顶=1:a:b ,选坐v>0,而设语雨速 L( 1q -+v x ),v≤x Q(v)= L( v x -q +1),v>x 2.解:由于教授每天借一本书,即一周借七本书,而图书馆平均每周

附录:全国大学生数学建模竞赛简介

全国大学生数学建模竞赛简介 全国大学生数学建模竞赛(China Undergraduate Mathematical Contest in Modeling,简称CUMCM)是由国家教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会联合举办的,在全国高校中规模最大的课外科技活动之一. 其竞赛宗旨是:创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争. 本竞赛每年9月(一般在中旬某个周末的星期五至下周星期一共3天,72小时)举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业(但竞赛分本科、专科两组,本科组竞赛所有大学生均可参加,专科组竞赛只有专科生(包括高职、高专生)可以参加).同学们可以向本校教务部门咨询,如有必要也可直接与全国竞赛组委会或各省(市、自治区)赛区组委会联系. 全国大学生数学建模竞赛章程(2008年)第一条总则 全国大学生数学建模竞赛(以下简称竞赛)是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革. 第二条竞赛内容 竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过高等学校的数学课程.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力.参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷).竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准. 第三条竞赛形式、规则和纪律 1.全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行. 2.竞赛每年举办一次,一般在某个周末前后的三天内举行. 3.大学生以队为单位参赛,每队3人(须属于同一所学校),专业不限.竞赛分本科、专科两组进行,本科生参加本科组竞赛,专科生参加专科组竞赛(也可参加本科组竞赛),研究生不得参加.每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论,否则按违反纪律处理. 4.竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,

数学建模电梯的调度问题

高峰模式下高层办公楼电梯调度改善方案 摘要 电梯调度方案是指在特定的交通状况下,电梯系统应遵循的一组确定控制策略的规则。对于配有多台电梯的现代高层办公楼,如何建立合适的电梯运行方式至关重要。本文的目的就是建立合理的调度方案,主要运用概率,运筹学等理论对问题建立相关的数学模型,用matlab 等软件对问题进行求解,最终得出最合理的安排及优化方案,已解决高层办公楼电梯拥挤的情况。 本题的评价指标有三个,一是排队等待时间,二是电梯运行时乘客在电梯等待的时间,三是6部电梯将全部员工运送到指定楼层所用的时间,三个评价指标中,排队等待时间与电梯运行时乘客在电梯等待的时间可以综合为乘客的满意度。 对于问题一,首先考虑最简单的情形建立模型一,采用极端假设的方法,不考虑乘客到来的随机性,不考虑乘客的等待时间,在规定的时间,电梯每次都是满载的,且运送的都是同一层的员工。这样得到一个简化模型,此模型运送完员工所花费的时间是最短的,同时求解出在确定的电梯数量确定的办公人数分布前提下电梯调度的最大运载能力。将所有的人都运到的最短的时间为:1955.5秒。 接着对于理想模型实际化建立模型二,以“最后被运送的乘客的等待时间最短”为评价标准,以“电梯运行周期与运行总时间之比等于电梯在一个周期运送的乘客数与乘客总数之比”的“比例”云则为依据,对几种常见电梯运行方案建立数学模型,比较其运行效率,得出分段运行方案是符合要求的最优方案。 在极端假设条件下的模型的基础上进行改进建立模型三,对所有的楼层进行分段,每个电梯负责特定的楼层,以概率的方法,得出非线性规划方程组,求得最优的分段数,并求出一些表征参数如:总运行时间及运载能力。

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