数学建模--村庄救火
村庄救火最佳选择方案模型
摘要
本文建立一个村庄失火，隔山的另一村庄该如何做出选择的模型，该模型主要通过比较火势从失火地蔓延至隔山的另一村庄的最短时间与该村庄劳动力构建防火隔离带的时间大小，从而确定该选择放弃村庄还是选择构建防火隔离带。
针对如何求火势蔓延的总时间，我们把蔓延时间分为三个部分，第一部分是火势从失火地蔓延到山脚的时间，这部分时间通过假设火势蔓延速度不变，测量从失火地到山脚的距离即可比较容易求得。第二部分是火势在山坡上蔓延的时间，对于此部分传播我们假设火势先沿上坡蔓延再在坡上蔓延最后沿下坡蔓延，这样比较具有普遍性。所以这一部分我们又将火势的蔓延分为三个小部分，分别求出火势上坡蔓延的时间、在坡上蔓延的时间以及火势下坡蔓延的时间，由于火势上坡蔓延的最高点和到达下坡蔓延的最高点是不定的，因此我们将此两点假设出来，同时我们取一条连续光滑且可微的曲线为其坡上的传播路径，通过泛函分析求得路径方程，再根据王正非提出的林火蔓延速度计算方法分别求到火势在上坡、坡上、下坡时的蔓延速度，从而得到火势经过山坡蔓延的总时间。第三部分是火势经过山坡后继续蔓延至防火隔离带的时间，这部分用第一部分所用的方法也可容易得到。这样我们就得到了所要优化的目标总时间并通过LINGO来求解。
针对求村庄构建防火隔离带所需要的时间，我们设定了防火隔离带的安全标准，根据每个劳动力单位时间内构建防火隔离带的速度以及村庄中能参与构建防火隔离带的劳动力人数，可以容易得到构建安全的防火隔离带所需的时间。
该模型主要引用了王正非的林火蔓延速度计算方法，忽略了风速及地表植被情况对火势蔓延的影响，采用了具有普适性的求火势蔓延到另一村庄的最短时间的方法，最终通过对火势从失火地蔓延至隔山的另一村庄的最短时间与该村庄劳动力构建防火隔离带的时间比较，从而得到村庄救火的最佳选择方案。
关键词：王正非林火蔓延速度公式泛函分析LINGO 普适性
村庄救火最佳选择方案模型
一、问题的提出
某日A村庄失火，火势向四周蔓延，B村庄为与A村庄相隔一座山的另一村庄，火势极有可能经过山后蔓延至B村庄，B村庄村民可以选择放弃村庄，则会损失村庄所有的无法带走的财物，造成巨大经济损失，但能保证村民的人身安全，或者可以选择在村庄周围砍伐树木构建防火隔离带，则能保住村庄的财物不受损失，但可能面临无法在火势蔓延至村庄前构建成功安全的防火隔离带导致村民的生命安全受到威胁的风险。村民们应该选择哪种方案？
二、问题假设
1 A、B村庄间的平地上各处的干湿程度及植被类型及覆盖情况相同.
2 天气状况良好，无风无雨，即假定火在平地上蔓延的速度不变。
3 山体可以近似为规则的圆锥体,山体底部为一个半径为r的圆。
三、符号说明
P：为距A村庄较近的山脚的点；
Q：为距B村庄较近的山脚的点；
s1：A村庄距P点的距离；
s2：B村庄距Q点的距离；
r：山体底面半径；
h：山体高度；
n：B村庄能参与构建防火隔离带的劳动力人数；
S1：每个劳动力单位时间内构建的防火隔离带的面积；
v1：火势在平地上的蔓延速度；
v2：火势在上坡的蔓延速度；
v3：火势在山坡上蔓延的速度；
v4：火势在下坡的蔓延速度；
t1：火势蔓延至P所需时间；
t2：火势从P点蔓延至M点所需时间；
t3：火势从M点蔓延至N点所需时间；
t4：火势从N点蔓延至Q点所需时间；
t5：火势从Q点蔓延至达到安全标准的防火隔离带处所需时间；
T1：构建防火隔离带的时间；
pi：圆周率；
：坡度角；
四、问题分析
两种方案都会有各自的优势及劣势，选择何种方案，主要取决于构建防火隔离带的时间与火势蔓延至B 村庄的时间的大小比较，因此若能在火势蔓延至B 村庄之前成功地构建出安全的防火隔离带，则选择构建防火隔离带既能保证村民财物损失最小，也能保证村民的人身安全不受威胁，相应的若火势蔓延速度过快，导致村民无法成功构建出安全的防火隔离带，则为了保证村民的人身安全必须选择放弃村庄。
构建防火隔离带的时间与村庄能参与构建防火隔离带的劳动力及每个劳动力参与构建防火隔离带的速度成正比。
而针对火势蔓延的时间，忽略风速与植被覆盖情况的影响，火势在平地蔓延的速度不变，则在平地上火势蔓延至山脚的时间及从另一侧山脚蔓延至B 村庄的时间易得。而火势在山坡上的蔓延，可利用王正非提出的林火蔓延速度计算方法[1]来得出火势在山坡上的速度的变化，假定火势传至坡上某点M 后，再沿某一路径向山体另一侧传播至N 点后，沿坡向下传播，此方法中由于M 点与N 点的不确定性，则火势在山坡上的蔓延路径具有普遍性，则火势蔓延的最快路径也一定包含在其中，因此此方法可以满足要求。图示见附录一。
五、模型的建立
设防火隔离带的安全标准为S ，即在火势蔓延到之前构建的防火隔离带面积达到S ，则B 村庄是安全的。B 村庄能参与构建防火隔离带的劳动力人数为n ，而每个劳动力在单位时间能构建的防火隔离带的面积为S1，则构建防火隔离带所需时间为
11
S T nS =
。
设靠近A 村庄一侧的山脚点为P 点，靠近B 村庄一侧的山脚点为Q 点，火势从A 村庄蔓延至P 点所需时间为t1，火势在上坡蔓延速度v2，火势在下坡蔓延速度v4。以山体在水平面上的中心为坐标原点O ，A 、B 村庄连线为x 轴（假定该连线经过O 点）建立空间直角坐标系，设M 点的坐标为（0，y1，z1），N 点的坐标为（0，y2，z2），则火势从P 点蔓延至M 点所需时间为t2，而从N 点蔓延至Q 点所需时间为t4，火势蔓延至Q 点后沿平地继续蔓延，则蔓延至达到安全标准的防火隔离带所需时间为t5。修正王正非的林火蔓延速度计算方法，忽略风速及地表植被覆盖情况的影响后，可得 火势在平地蔓延速度：v1， 火势在上坡蔓延速度：
1.2
3.533()21tg v v e θ=，
火势在下坡蔓延速度：
1.2
3.533()41tg v v e
θ-=，
火势从A 村庄蔓延至P 点所需时间：
111
s t v =
，
火势从P 点蔓延至M 点所需时间：
22
t v =
火势从N 点蔓延至Q 点所需时间：
4t =
，
火势从Q 点蔓延至达到安全标准的防火隔离带处所需时间：
51t v =
。
下面计算从M 点至N 点的火势蔓延速度及所需时间：
假设在MN 阶段，火势蔓延速度不变。设在弧MN 上任一点满足
()()z z y y z x x z =??
=??=?
， 则M
点至N 点的弧长为：
1
z z l =
?
。
取弧MN 上任一点做该弧的切线，即为该点的速度方向，与xoy 平面相交形成的夹角即令为坡度角θ，则火势在该弧上蔓延的速度为
1.2
3.533()31tg v v e θ=，
则火势在弧MN 上蔓延的时间为33
l t
v =
，整理得
1.2
1
3.533()31z z tg t v e
θ=
?
。
于是，目标函数min 12345T t t t t t =++++，
经整理得
1.2
1
3.533() 3.533() 3.533()1
min 1
1
111z z tg tg tg s T v v v e
v e
v e
θ-=+
+
+
?
，
其中限制条件为：
11
,
22
, 01,
01,
20,
02,
y h z
r h
y h z
r h
y r
z h
r y
z h
-
?
=
?
?
--
?=
??
?≤≤
?
≤≤
?
?-≤≤
?
≤≤
??
五、模型求解
略
六、模型的评价与推广
该模型的最大优点是在火势在山坡上蔓延的处理，火势在山坡上的蔓延轨迹无法确定，只能运用最普通的方法取点，这样解出最小时间值从而确定点的具体取值。所得的结论与客观事实能很好的吻合，从而进一步说明模型是合理的。由于火势在坡上的传播路径是不定的，所以我们只能假设在这过程中的传播速度是不变，可实际中速度肯定会变的，这是此模型的不足。
七、参考文献
[1] 毛贤敏，风和地形对林火蔓延速度的作用，应用气象学报，第4卷，第1期。
八、附录
简易模型图示
《系统仿真与MATLAB》关于森林火灾救援的最优方案求解问题综合研究报告
《系统仿真与MATLAB》综合研究报告 题目：森林救火问题 编号：（13） 姓名 班级 学号 联系方式 成绩
目录 一、问题描述 (2) 二、数学建模 (2) 三、关键难点 (5) 四、程序功能 (5) 五、程序操作文档 (5) 六、仿真运行实例分析 (7) 七、总结 (10) 一、问题描述 森林失火了，消防站接到报警后需要派多少消防队员前去救火呢？派遣的队员越多，森林的损失越小，但是救援的开支会越大，所以需要综合考虑森林损失费和救援费与消防队员人数之间的关系，以总费用最小来决定派出队员的数目。 二、数学建模 问题分析：
损失费通常正比于森林烧毁的面积，而烧毁面积与失火、灭火(指火被扑灭)的时间有关，灭火时间又取决于消防队员数目，队员越多灭火越快．救援费除与消防队员人数有关外，也与灭火时间长短有关。记失火时刻为0=t ，开始救火时刻为1t t =，灭火时刻为2t t =。设在时刻t 森林烧毁面积为)(t B ，则造成损失的森林烧毁面积为)(2t B ．建模要对函数)(t B 的形式做出合理的简单假设． 研究dt dB 比)(t B 更为直接和方便。dt dB 是单位时间烧毁面积，表示火势蔓延的程度．在消防队员到达之前，即10t t ≤≤火势越来越大，即dt dB 随t 的增加而增加；开始救火以后，即21t t t ≤≤．如果消防队员救火能力足够强，火势会越来越小，即 dt dB 应减小，并且当2t t =时0=dt dB ． 救援费可分为两部分；一部分是灭火器材的消耗及消防队员的薪金等，与队员人数及灭火所用的时间均有关，另一部分是运送队员和器材等一次性支出，只与队员人数有关． 模型假设： 需要对烧毁森林的损失费、救援费及火势蔓延程度dt dB 的形式作出假设。 1． 损失费与森林烧毁面积)(2t B 成正比，比例系数1c ，1c 即烧毁单位面积的损失费． 2． 从失火到开始救火这段时间(10t t ≤≤)内，火势蔓延程度dt dB 与时间t 成正比，比例系数β称火势蔓延速度。 3． 派出消防队员x 名，开始救火以后(1t t ≥)火势蔓延速度降为x λβ-，其中λ可视为每个队员的平均灭火速度．显然应有x λβ< 4． 每个消防队员单位时间的费用为2c ，于是每个队员的救火费用是)(122t t c -；每个队员的一次性支出是3c ． 5. 第2条假设可作如下解释：火势以失火点为中心，以均匀速度向四周呈圆形蔓延．所以蔓延的半径r 与时间t 成正比，又因为烧毁面积B 与2 r 成正
森林防火系统建设方案
森林扑火辅助决策指挥系统建设规划 前言 随着信息技术的迅猛发展和越来越高的森林防火工作要求，新时期的森林防火工作需要建立一套完善的森林防火辅助决策支持系统，因此将“3S”技术（遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）和网络技术、通讯技术进行有机地整合，建成一个能够为森林防火指挥部提供日常林火管理和扑火指挥的辅助决策工具，提高森林防火工作信息化和现代化水平。具体建设内容主要包括三个方面：建立森林防火地理信息系统，为扑火队伍GPS跟踪系统提供监控平台，建立三维电子沙盘系统。 一、指导思想及建设目标 要将卫星遥感（RS）、卫星定位（GPS）、地理信息系统（GIS）等3S技术进行集成，结合森林防火管理信息系统（MIS），创建基于地理信息系统（GIS）为平台的，集地理信息、森林资源信息、防火管理专题信息和跟踪、监控、定位、调度指挥为一体的，具有信息化、智能化的“森林扑火辅助决策指挥系统”。该系统能够查询全区自然状况、社会状况、林业状况等综合信息；查询森林防火各类专题信息；扑火指挥过程中查询地形、地貌、交通、水系、设施等相关信息，进行火场定位、火情态势标绘，跟踪和监控扑火队伍动态，提供辅助扑火方案等。要使森林防火指挥部在进行扑火指挥时，能够迅速得到信息化、智能化的辅助决策支持。 二、森林扑火辅助决策指挥系统在防火工作中的作用 该系统按照规划建成后能够进一步实现森林防火工作的信息化和智能化，将在日常的机关内业管理和扑火指挥工作中发挥重要作用。该系统的用途可以简单地概括为以下几方面： 一查：查询、浏览各类综合信息。如本地区的政治、经济、社会、自然、环境、地形、地貌、交通、水系等公共信息；本地区的林业管理、森林资源分布、林相、防火设施设备、扑火力量分布、火险预报、卫星林火监测等专题信息。
数学建模 生产计划问题
第一题：生产计划安排 2）产品ABC的利润分别在什么范围内变动时，上述最优方案不变 3）如果劳动力数量不增，材料不足时可从市场购买，每单位元，问该厂要不要购进原材料扩大生产，以购多少为宜 4）如果生产一种新产品D，单件劳动力消耗8个单位，材料消耗2个单位，每件可获利3元，问该种产品是否值得生产 答： max3x1+x2+4x3! 利润最大值目标函数x1,x2,x3分别为甲乙丙的生产数量 st!限制条件 6x1+3x2+5x3<45! 劳动力的限制条件 3x1+4x2+5x3<30! 材料的限制条件 End！结束限制条件 得到以下结果 1.生产产品甲5件，丙3件，可以得到最大利润，27元 2.甲利润在—元之间变动，最优生产计划不变 3. max3x1+x2+4x3 st 6x1+3x2+5x3<45 end 可得到生产产品乙9件时利润最大，最大利润为36元，应该购入原材料扩大生产，购入15个单位 4. max3x1+x2+4x3+3x4 st 6x1+3x2+5x3+8x4<45 3x1+4x2+5x3+2x4<30 end ginx1 ginx2 ginx3 ginx4 利润没有增加，不值得生产 第二题：工程进度问题 某城市在未来的五年内将启动四个城市住房改造工程，每项工程有不同的开始时间，工程周期也不一样，下表提供了这些项目的基本数据。
工程1和工程4必须在规定的周期内全部完成，必要时，其余的二项工程可以在预算的限制内完成部分。然而，每个工程在他的规定时间内必须至少完成25%。每年底，工程完成的部分立刻入住，并且实现一定比例的收入。例如，如果工程1在第一年完成40%，在第三年完成剩下的60%，在五年计划范围内的相应收入是*50（第二年）+*50（第三年）+（+）*50（第四年）+（+）*50（第五年）=（4*+2*）*50（单位：万元）。试为工程确定最优的时间进度表，使得五年内的总收入达到最大。 答： 假设某年某工程的完成量为Xij, i表示工程的代号，i=1,2,3，j表示年数，j=1,2,3，如第一年工程1完成X11，工程3完成X31，到第二年工程已完成X12，工程3完成X32。 另有一个投入与完成的关系，即第一年的投入总费用的40%，该工程在年底就完成40%，工程1利润： 50*X11+50*(X11+X12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13) 工程2利润： 70*X22+70*(X22+X23)+70*(X22+X23+X24) 工程3利润： 20*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33)+150*(X31+X32+X33+X34) 工程4利润： 20*X43+20*（X43+X44） max(50*X11+50*(x11+x12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13))+(70*X22+70*(X22+X23) )+70*(X22+X23+X24)+(150*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33)+150*(X31+X32+X33+X34)) +(20*X43+20*(X43+X44)) st 5000*X11+15000*X31=3000 5000*X12+8000*X22+15000*X32=6000 5000*X13+8000*X23+15000*X33+1200*X43=7000 8000*X24+15000*X34+12000*X44=7000 8000*X25+15000*X35=7000 X11+X12+X13=1 X22+X23+X24+X25≥ X22+X23+X24+X25≤1 X31+X32+X33+X34+X35≥ X31+X32+X33+X34+X35≤1 X43+X44=1 全为大于零的数
2018年森林防火队伍建设及制度建设
泸县牛滩镇2018年森林防火队伍 及制度建设 牛滩镇农林站为保护全镇人民生命财产安全，有效地预防和扑救森林火灾，切实保护我镇森林资源安全，维护生态平衡，建设生态文明，根据国务院《森林防火条例》、《四川省森林防火条例》、《森林法》等相关规定，并结合我镇实际，制定如下森林防火安全工作计划（一）加强领导，落实责任 1. 强化政府领导、各村（居）民委员会、各村巡山护林员、林权所有者的责任，把各项责任负责落实到具体岗位、具体人员、具体地块。实行政府领导分区域负责，各村巡山护林员及村（居）民委员会负责本村、林权所有者负责本地块的森林防火工作职责。同时，镇政府成立“森林防火工作领导小组” 组长：钟伟镇长 副组长：李定才副镇长、邝秀峰副镇长、李元清人大主席、罗国忠纪委书记、杨伦勇组织委员。 成员：各村（居）委员会主任及各林区巡山护林员。 2. 落实镇政府与各村签订了护林防火目标考核责任书，森林防火工作纳入镇对村的年终目标考核，修订并完善了森林防火应急处置方案，读出各村储备防火工具，落实专（兼）职护林员巡山护林制度，层层落实责任制，确保森林火灾“0”发生。 （二）加强值班和信息报送。
1．严格落实领导带班、24小时值班应急值班制度，值班人员不缺岗、漏岗，服从调度，保持通讯畅通，严格执行森林火灾的监测、报告制度。 2．及时报送县上要求报送的各种总结、报表、资料，森林防火档案资料齐全、完整。 3．积极开展护林防火等农林业安全生产检查，发现问题立即要求整改。 （三）完善扑火工具，落实森林防火物资管理制度。 1. 新购买了打火帚200把、油锯3把、往复式水枪3把、风力灭火器3台、砍刀40把、铁锹60把、镰刀60把、钉耙20把、镐头15把、干粉灭火器20个、喊话器5个、手电筒50把、对讲机5部、手套100双，主要集中存放在镇政府森林防火物资储备室和玉峰社区森林扑火物资应急储备库，各村也存放了打火帚5-30把。 （四）对重点项目建设和其他领域农林安全生产开展安全隐患大排查。 1. 镇上每月组织森林防火安全检查组对农林安全、及在建项目等进行安全隐患大排查，领导带队深入重点林区村、农林业生产现场开展开展生产隐患排查整治活动，对重点防火林区，逐一摸清防火措施落实情况和防火设施维护保存情况，对检查发现的问题，及时提出整改意见及时整改，确保农林生产安全。 （五）强化宣传，增强防火意识
实用文库汇编之数学建模森林救火问题
*作者：座殿角* 作品编号48877446331144215458 创作日期：2020年12月20日 实用文库汇编之森林救火问题的 研究 【摘要】：森林救火问题是一个优化问题，经过分析我们决定采用极值法和定积分的方法来求森林烧毁的面积，从而解决该问题，通过对问题的剖析，得出表达式： 救火的总费用=单位森林面积损失费×损失面积每个队员的单位时间灭火费用人数灭火时间+单位人数一次性支出×参加救火的消防员人数. 对各个量进行分析，得知森林损失面积较为难求，于是我们将其单独考虑。在有风的情况下，火势蔓延速度是增加的更快，所以损失面积的表达式图像我们可以近似的看成是一个扇形，由于面积不容易求出，于是我们想到了采用定积分的方法来求扇形图形面积，最后可以求出总费用的表达式，变
化出消防员人数的表达式，再用极值法讨论出最佳的人数，从而解决了这个问题 【Summary: the forest fire problem is an optimization problem, after analyses, we decided to use extreme method and the definite integral method to find the area of forest burned, so as to solve the problem, through an analysis of the problem, that expression: Fire total cost = Units forest area losses ×Loss area Every team member the cost per unit of time fighting number extinguishing time + unit number of one-time expenditures × participated in fire fighting, the number of firemen . On various levels, the area of forest loss was more difficult to find, so we will which separate consideration. In windy conditions, the spread rate is increasing
数学建模钢管下料问题
重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称数学建模 ^ 开课实验室数学实验室 学院信息院11 级软件专业班 1 班 学生姓名 学号 ￥ 开课时间2013 至2014 学年第 1 学期
！ 】 )
/ 实验一 钢管下料问题 摘要 ( 生产中常会遇到通过切割、剪裁、冲压等手段,将原材料加工成规定大小的某种,称为原料下料问题.按照进一步的工艺要求,确定下料方案,使用料最省,或利润最大是典型的优化问题.下面我们采用数学规划模型建立线性规划模型并借助LINGO 来解决这类问题. 关键词线性规划最优解钢管下料 一，问题重述 1、问题的提出 某钢管零售商从钢管厂进货，将钢管按照顾客的要求切割出售．从钢管厂进货得到的原材料的钢管的长度都是1850mm ，现在一顾客需要15根290 mm，28根315 mm，21根350 mm和30根455 mm的钢管．为了简化生产过程，规定所使用的切割模式的种类不能超过4种，使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用，使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用，以此类推，且每种切割模式下的切割次数不能太多（一根原钢管最多生产5根产品），此外为了减少余料浪费，每种切割模式下的余料浪费不能超过100 mm，为了使总费用最小，应该如何下料 ` 2、问题的分析 首先确定合理的切割模式，其次对于不同的分别进行计算得到加工费用，通
过不同的切割模式进行比较，按照一定的排列组合，得最优的切割模式组，进而使工加工的总费用最少. 二，基本假设与符号说明 1、基本假设 假设每根钢管的长度相等且切割模式理想化.不考虑偶然因素导致的整个切割过程无法进行. 2、定义符号说明 （1）设每根钢管的价格为a ，为简化问题先不进行对a 的计算. （2）四种不同的切割模式：1x 、2x 、3x 、4x . 》 （3）其对应的钢管数量分别为：i r 1、i r 2、i r 3、i r 4（非负整数）. 三、模型的建立 由于不同的模式不能超过四种，可以用i x 表示i 按照第种模式（i =1,2,3,4）切割的原料钢管的根数，显然它们应当是非负整数.设所使用的第i 种切割模式下 每根原料钢管生产290mm ，315mm,,350mm 和455mm 的钢管数量分别为i r 1，i r 2，i r 3，i r 4（非负整数）. 决策目标 切割钢管总费用最小，目标为： Min=（1x ?+2x ?+3x ?+4x ?）?a (1) 为简化问题先不带入a 约束条件 为满足客户需求应有 11r ?1x +12r ?2x +13r ?3x +14r ?4x ≧15 (2) ( 21r ?1x +22r ?2x +23r ?3x +24r ?4x ≧28 (3) 31r ?1x +32r ?2x +33r ?3x +34r ?4x ≧21 (4) 41r ?1x +42r ?2x +43r ?3x +44r ?4x ≧15 (5) 每一种切割模式必须可行、合理，所以每根钢管的成品量不能大于1850mm 也不能小于1750mm.于是： 1750≦290?11r +315?21r +350?31r +455?41r ≦1850 （6） 1750≦290?12r +315?22r +350?32r +455?42r ≦1850 （7） 1750≦290?13r +315?23r +350?33r +455?43r ≦1850
中班体育《森林救火》教学设计
中班体育《森林救火》教学设计Teaching design of forest fire fighting in midd le class
中班体育《森林救火》教学设计 前言：小泰温馨提醒，幼儿园是针对幼儿集中进行保育和教育的学前教育机构，幼儿不仅可以学到知识，从小接触集体生活，帮助孩子健康快乐地度过童年时光。幼儿园教育作为整个教育体系基础的基础，是对儿童进行预备教育，包括性格完整健康、行为习惯良好、初步的自然与社会常识。本教案是根据幼儿园中班儿童的学习特点、发展特点来设计并编辑成教学活动的内容。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 活动目标： 1、学习匍匐前进的动作要领，并进行跑跳、平衡、攀爬等综合练习，练习腿部肌肉，提高腿部力量。 2、有勇敢向上的精神和关爱动物的情感。 活动准备： 1、热身操音乐、口哨、动物玩偶、红色拉绳旗子。 2、平衡木、山洞、桌子、等场地布置。 活动过程： 一、开始部分 1、介绍任务 今天，张老师要带我们的小小消防员去森林灭火，出发前让我们先来活动活动筋骨吧！请你们听指令排成四路纵队。（按照口哨指令排好队，保持一定的运动间距）
2、热身操 头部运动—肩膀运动—体转运动—左右压退运动—手脚关节运动—整体运动 二、主体部分 指导语：我们消防员在过障碍的时候一定要学会一个本领就是匍匐前进，现在张老师给大家讲一下匍匐前进的动作要领，大家可以分散开来观察。 策略：1、匍匐前进动作示范以及讲解（身体平卧、头目视前言，利用左手的推入扒力和右腿的蹬力，左右交替向前移动。） 策略：教师动作讲解示范---个别幼儿动作示范---集体实践练习，巡回指导---个别示范、指出问题---第二次集体练习（在练习中指出匍匐前进的要领动作，身体要贴近地面，头和屁股不要抬起来，利用双肘和双腿的力量向前移动。） 指导语：现在请小朋友们来熟悉一下我们要执行任务的场地。 2、熟悉场地，分组练习（幼儿自由选择一个场地练习） 独木桥----过独木桥要又快又稳 草丛-------用匍匐前进的方法过草地
数学建模之钢管下料问题案例分析
钢管下料问题 某钢管零售商从钢管厂进货，将钢管按照顾客的要求切割后售出，从钢管厂进货时得到的原料钢管都是19m 。 (1）现在一客户需要50根4m 、20根6m 和15根8m 的钢管。应如何下料最节省？ (2) 零售商如果采用的不同切割模式太多，将会导致生产过程的复杂化，从而增加生产和管理成本，所以该零售商规定采用的不同切割模式不能超过3种。此外，该客户除需要（1）中的三种钢管外，还需要10根5m 的钢管。应如何下料最节省。 问题（1）分析与模型建立 首先分析1根19m 的钢管切割为4m 、6m 、8m 的钢管的模式，所有模式相当于求解不等式方程： 12346819 k k k ++≤ 的整数解。但要求剩余材料12319(468)4r k k k =-++<。 容易得到所有模式见表1。 决策变量 用i x 表示按照第i 种模式(i=1,2,…，7)切割的原料钢管的根数。 以切割原料钢管的总根数最少为目标，则有 1234567min z x x x x x x x =++++++ 约束条件 为满足客户的需求，4米长的钢管至少50根，有
1236743250x x x x x ++++≥ 6米长的钢管至少20根，有 25673220x x x x +++≥ 8米长的钢管至少15根，有 346215x x x ++≥ 因此模型为： 1234567min z x x x x x x x =++++++ 123672567346432503220..215,1,2,,7 i x x x x x x x x x s t x x x x i ++++≥??+++≥??++≥??=? 取整 解得： 12345670,12,0,0,0,15,0x x x x x x x ======= 目标值z=27。 即12根钢管采用切割模式2：3根4m ，1根6m ，余料1m 。 15根钢管采用切割模式6：1根4m ，1根6m ，1根8m ，余料1m 。 切割模式只采用了2种，余料为27m ，使用钢管27根。 LINGO 程序： model: sets: model/1..7/:x; endsets min=x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)+x(6)+x(7); 4*x(1)+3*x(2)+2*x(3)+x(6)+x(7)>=50; x(2)+3*x(5)+x(6)+2*x(7)>=20; x(3)+2*x(4)+x(6)>=15; @for(model(i):@gin(x(i))); end 问题（2）模型建立 首先分析1根19m 的钢管切割为4m 、6m 、8m 、5m 的钢管的模式，所有模式相当
森林扑火预案
···扑救森林火灾工作预案 为了进一步加强我县森林资源保护，及时、有效地预防、控制和扑灭森林火灾，确保人民生命财产及森林资源安全，做到扑火有序，减少损失，妥善地处理森林灾害事故，根据《森林法》、《森林防火条例》及相关规定，结合我县实际，特制定本预案。 一、森林火灾处置原则 （一）实行辖区管理、分级负责原则。县乡镇人民政府或护林防火指挥部统一组织指挥扑救辖区内发生的森林火灾。 （二）实行行政领导负责制，一旦发生森林火灾，有关领导要及时深入火灾现场组织指挥扑救。 （三）实行“打早、打小、打了”原则。 （四）实行半专业扑火队伍和义务扑火队相结合的原则。 （五）实行“先人后火”原则，即确保扑火人员和林区群众的生命安全，严防发生人身伤亡事故。 二、森林防火组织机构 （一）领导机构 1、县人民政府县长为指挥长，县政府分管林业的副县长为常务副指挥长，县人武部部长，六盘山林业管理局副局长、县林业局局长为副指挥，各乡镇、各有关部门的主要负责人为指挥部成员。 2、县护林防火指挥部办公室设在县林业局，县林业局分管副局长兼办公室主任，办公室在重点防火期内实行24小时值班制度，办公室的日常事务由县森林派出所负责处理。
值班电话：5011902 12119 3、各乡（镇）护林防火指挥部 各乡（镇）长为指挥长，各乡（镇）分管林业的有关领导为副指挥长，乡镇各有关部门的主要负责人为指挥部成员。各乡（镇）护林防火指挥部办公室设在各乡（镇）政府办公室，由分管林业的有关领导兼办公室主任。 4、各国有、集体林场护林防火机构 各林场护林防火机构，由林场场长任指挥小组组长，负责森林防火工作，并执行防火责任制。 （二）县森林防火指挥部行政领导及成员单位职责 1、县森林防火指挥部指挥长——县人民政府县长：负责主持全县森林火灾扑救工作会议，审批有关森林火灾扑救的重大措施，签署有关森林火灾扑救的重要文件及森林防火戒严令。 2、县森林防火指挥部常务副指挥长——县人民政府分管林业工作的副县长：协助指挥长负责指挥部全面工作，组织、调动、协调各参战单位，做好平时的准备和火灾发生后的指挥扑救工作。 3、县森林防火指挥部副指挥——县人武部长：参与森林火灾扑救的组织指挥及决策，平时负责森林火灾扑救应急队伍的组建、训练。发生重、特大森林火灾后，协助指挥长靠前指挥，需起用应急分队时，及时调动民兵应急分队，投入扑火战斗。 4、县森林防火指挥部副指挥——六盘山林业管理局副局长：参与森林火灾扑救的组织指挥，调动本辖区应急分队，维护火场秩序，转移受灾群众，保证交通畅通。
森林灭火安全知识
编号：SM-ZD-41118 森林灭火安全知识 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
森林灭火安全知识 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 森林火灾在全世界频繁的发生及对自然生态系统的严重破坏，被世界公认为八大自然灾害之一。森林火灾因受气象、地形和可燃物三大自然因素的影响，火场变化无常，给扑火人员带来了极大的危险。目前，国内外在扑救林火中人员伤亡还时有发生，在世界上森林火灾造成人员伤亡最多的一起达l500余人，我国森林火灾造成人员伤亡最多的一起达200余人。为此，我们要认真学习森林灭火安全知识，提高组织避险的能力，对灭火安全引起高度重视，减少灭火中的伤亡事故。 第一节发生伤亡的主要原因及三大自然因素 一、发生伤亡的主要原因 在扑救森林火灾中发生伤亡的原因有很多，但由于林火行为固有的特性决定了发生伤亡的主要原因，在众多的伤亡事故中主要原因有以下六个方面。 (一)顺风逃生；
数学建模森林救火问题
数学建模森林救火问题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
森林救火问题的研究 【摘要】：森林救火问题是一个优化问题，经过分析我们决定采用极值法和定积分的方法来求森林烧毁的面积，从而解决该问题，通过对问题的剖析，得出表达式：救火的总费用=单位森林面积损失费×损失面积+每个队员的单位时间灭火费用?人数?灭火时间+单位人数一次性支出×参加救火的消防员人数. 对各个量进行分析，得知森林损失面积较为难求，于是我们将其单独考虑。在有风的情况下，火势蔓延速度是增加的更快，所以损失面积的表达式图像我们可以近似的看成是一个扇形，由于面积不容易求出，于是我们想到了采用定积分的方法来求扇形图形面积，最后可以求出总费用的表达式，变化出消防员人数的表达式，再用极值法讨论出最佳的人数，从而解决了这个问题 【 Summary: the forest fire problem is an optimization problem, after analyses, we decided to use extreme method and the definite integral method to find the area of forest burned, so as to solve the problem, through an analysis of the problem, that expression:
Fire total cost = Units forest area losses × Loss area Every team member the cost per unit of time fighting number extinguishing time + unit number of one-time expenditures × participated in fire fighting, the number of firemen . On various levels, the area of forest loss was more difficult to find, so we will which separate consideration. In windy conditions, the spread rate is increasing faster, so the loss of expression image we can approximate as a fan, because the area is not easy to find, so we expect the use of the definite integral method to get the final fan- shaped pattern area, you can find out the total cost of an expression, change the number of firemen, then uses the expressions extreme method discussed the best, in order to solve this problem 【关键词】 森林救火优化模型极值问题： 1.问题重述 森林失火了！消防站接到火警后，立即决定派消防队 员前去救火。一般情况下，派往的队员越多，火被扑灭的 越快，火灾所造成的损失越小，但是救援的开支就越大；
数学建模之下料问题
数学建模第三次作业 下料问题 摘要 本文是针对如何对钢管进行下料问题，根据题目要求以及下料时有关问题进行建立切割费用最少以及切割总根数最少两个目标函数通过结果分析需要使用何种切割模式。 生产方式所花费的成本价格或多或少有所不同，如何选取合理的生产方式以节约成本成为了很多厂家的急需解决的问题。这不仅仅关系到厂家的利益，也影响到一个国家甚至整个人类星球的可利用资源，人们的生活水平不断提高对物资的需求量也不断上升，制定有效合理的生产方式不仅可以为生产者节约成本也可以为社会节约资源，以达到资源利用最大化。本文以用于切割钢管花费最省及切割总根数最少为优化目标，通过构建多元函数和建立线性整数规划模型，利用数学及相关方面的知识对钢管的切割方式进行优化求解最佳方案。 本文最大的特色在于通过求解出切割钢管花费最省及切割总根数最少时分别得出两种目标函数取最小值时的切割模式。通过结果发现两种目标函数取最小值时所需切割根数都一样。于是选择切割钢管花费最省为目标函数，此时的切割模式达到最少，这样既满足了总根数最小有满足了切割费用最小。 关键词：切割模式LINGO软件线性整数
一、问题的提出 某钢管零售商从钢管厂进货，将钢管按照顾客的要求切割后出售。从钢管厂进货时得到的原料钢管的长度都是1850mm。现有一客户需要15根290mm、28根315mm、21根350mm和30根455mm的钢管。为了简化生产过程，规定所使用的切割模式的种类不能超过4种，使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用，使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用，依次类推，且每种切割模式下的切割次数不能太多（一根钢管最多生产5根产品）。此外，为了减少余料浪费，每种切割模式下的余料不能超过100mm。为了使总费用最小，应如何下料？ 二、基本假设 1、假设所研究的每根钢管的长度均为1850mm的钢管。 2、假设每次切割都准确无误。 3、假设切割费用短时间内不会波动为固定值。 5、假设钢管余料价值为0. 6、假设一切运作基本正常不会产生意外事件。 7、每一根钢管的费用都一样，为一常值。 三、符号说明
森林救火模型
森林救火模型 问题提出：森林失火了，消防队接到报警后应派多少消防队员去救火 呢？ 一、问题分析: 派出的队员越多，森林损失越小，但是救援开支会越多，所以需要综合考虑森林的损失费和救援费与队员人数之间的关系，以总费用最少来决定派出队员的数目。 损失费通常正比于森林烧毁面积，而烧毁面积与失火、灭火时间有关，灭火时间又取决于消防队员数目，队员越多，灭火时间越短。而救援费既与消防队员人数有关，又与灭火时间长短有关。记失火时刻为 0=t ，开始救火时刻为1t t =，设在时刻t 森林烧毁面积为)(t B ，则 造成损失的森林烧毁面积为)(2t B ，建模要对函数)(t B 的形式作出合理的简单假设。 研究dt dB 比)(t B 更为直接和方便，dt dB 是单位时间烧毁面积，表示火势蔓延的程度。在消防队员到达之前，即21 t t t ≤≤时，火势越 来越大，即dt dB 随t 的增加而增加；开始救火后，即21t t t ≤≤，如果 消防队员救火能力足够强，火势会越来越小，即dt dB 应该减小，并且 当2t t =时，有0dt dB =。 救援费可以分为两个部分：一部分是灭火材料的损耗和消防队员的薪金等，与队员数量及灭火时间有关；另外一部分是运送队员一次
性支出，只与消防队员人数有关。 二、模型假设： 1、森林中树木分布均匀，而且火灾是在无风条件下发生的。 2、损失费与森林烧毁面积)(2t B 成正比，比例系数1c 为单位烧毁面积 的损失费。 3、从失火到开始救火这段时间（10t t ≤≤）内，火势蔓延程度 dt dB 与时间t 成正比，比例系数β为火势蔓延速度，即： ;0,1t t t dt dB ≤≤=β 4、派出消防队员x 名，开始救火后（1t t ≥），火势蔓延速度降为 x λβ-，其中λ为每个队员的平均灭火速度，显然有x λβ<。 因 为要扑灭森林大火，灭火速度必须大于火势蔓延速度，否则火 势 将难以控制。 5、每个消防队员单位时间费用为2c （包括灭火材料的消耗及消防队 员的薪金等），救火时间为12t t -；每个队员的一次性支出为3c （运 送队员、器材一次性支出）。 对于假设3作如下解释：由于森林中树木分布均匀，且火灾是在无风条件下发生的，因而火势可以看作以失火点为中心，以均匀速度向四周呈圆形蔓延，因而蔓延半径r 与时间t 成正比，又因为烧毁面 积B 与2 t 成正比，从而dt dB 与t 成正比。 三、模型的构成：
数学建模论文——下料问题
3.下料问题 班级：计科0901班姓名：徐松林学号：2009115010130 摘要： 本文建立模型，以最少数量的原材料以及最少的余料浪费来满足客户的需求。主要考虑到两方面的问题。钢管零售商是短时间内出售钢管，则应该以最少原材料根数为目标函数来建模模型；钢管零售商是长时间内出售钢管，则应该以最少余料浪费为目标函数。有效地使用背包问题及线性规划、非线性规划等算法，算出最优解。特别是钢管零售商是短时间内出售钢管，需要分析切割模式的种类1到4种的各个情况的整数最优解，再依次比较每个情况的最优解得出总的最优解。 关键词：余料、原材料、加工费、总费用。 一、问题背景 工厂在实际生产中需要对标准尺寸的原材料进行切割，以满足进一步加工的需要，成为下料问题。 相关数据表明，原材料成本占总生产成本的百分比可以高达45%～60%，而下料方案的优劣直接影响原材料的利用率，进而影响原材料成本。因此需要建立优化的下料方案，以最少数量的原材料以及最少的余料浪费，尽可能按时完成需求任务。 二．问题描述及提出 某钢管零售商从钢管厂进货，将钢管按照顾客的要求切割后售出.从钢管厂进货时得到的原料钢管长度都是1850mm.现有一客户需要15根290mm、28根315mm、21根350mm 和30根455mm的钢管.为了简化生产过程，规定所使用的切割模式的种类不能超过4种，使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用，使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用，依此类推，且每种切割模式下的切割次数不能太多（一根原料钢管最多生产5根产品）。此外，为了减少余料浪费，每种切割模式下的余料浪费不能超过100mm.为了使总费用最小，应如何下料？ 在该目标下要求考虑下面两个问题： 1.若钢管零售商是短时间内出售钢管（即每次将钢管按照顾客的要求切割后售 出，多余的零件不准备下次售出），则每次应该以最少原材料根数为目标函数。
森林消防队伍应急预案
森林消防队伍应急预案 森林防火是危害森林资源的大敌，它不但破坏生态环境建设，而且危及人民生命和财产安全。近年来，随着地被物增厚，进山人员不断增加，森林防火工作面临的形式越来越严峻。下面我们来看看森林消防队伍应急预案，欢迎阅读借鉴。 一、切实加强领导 1、为了加强对森林防火工作的领导，镇设立森林防火指挥部，由镇长任总指挥，分管领导任副总指挥，下设办公室，办公地点设在山陈村防火指挥部。 2、各有林村要把森林防火工作摆上村两委重要的议事日程，按照“预防为主，积极扑灭”的森林防火工作方针，加强领导，明确分工，责任到人。 3、森林防火期间，实行领导带班，防火队员24小时昼夜值班制度。值班人员要坚守岗位，不得擅自离岗，认真做好电话记录，确保及时上传下达。 二、强化宣传，落实责任 1、广泛深入开展《森林法》、《森林防火条例》和禁止带火种进山作业、游玩等有关法律、法规的宣传，做到家喻户晓，人人皆知。禁火区和进山路口均应设立固定的宣传警示牌，并在显眼位置刷写宣传标语，增强进山人员防火意识。 2、全面实行进山许可证制度，各村要修订护林防火村民公约，明确带火源进山、野外违章用火的处罚规定，加强火源管制。 3、落实村两委干部和护林员包片、包山头、包路口制度，护林员要严格执行巡山制度，对自己所管辖的山场要实行常年巡山执勤。村两委要切实担负起森林防火的责任，对所包山头、责任范围要加强督查，消除隐患。 三、扑救准备 全镇组建1支森林消防中队，共计20人。对扑火队员进行必要的扑火知识教育和训练，做到召之即来，来之能战，战之能胜。全镇扑救力量，具体分工为： 1、指挥组 组织实施火情处置方案；下达指令或分配任务；向火场指挥员或扑火队下达指令；收集火场扑救和其他工作信息；掌握火情动态，向市森林防火指挥部报告。指
森林火灾灭火常识
灭火常识 题目：灭火常识 目的：通过学习，使同志们了解和掌握灭火原则、灭火原理、灭火程序和灭火方法。 内容：一、灭火原则 二、灭火原理 三、灭火程序 四、灭火方法 对象：森林消防专业队伍。 时间： 发生森林火灾，必须立即组织灭火力量全力扑救。只有迅速扑灭火灾，才能减少火灾所造成的损失。但扑救森林火灾不能盲目行动，必须遵循灭火原则，了解灭火原理，正确地使用各种有效的灭火方法，并按照灭火程序扑救森林火灾。只有这样，才能安全高效地完成灭火任务。 一、灭火原则 森林火灾的扑救是一项极其艰巨的工作，实践证明，在森林火灾扑救中必须贯彻“打早、打小、打了”的一般原则抓住时机的问题；而“打了”是目的，也是迅速解决战斗，彻底清除余火的问题。扑救森林火灾关键问题是“早”，只有早才能“小”，才易“了”。因此，“打早、打小、打了”的灭火原则应贯彻在灭火的全过程。 火灾刚发生时，火势弱、燃烧面积小，用简单的灭火工具，
投入较少灭火力量就可消灭。拖延时间就会贻误灭火战机，造成火灾的扩展，加重火灾的损失。因此，一旦发生火灾，必须“打早”，将火灾消灭在初发阶段。 要做到“打小”，有效地扑灭火灾，必须以“打早”为前提。根据火灾的蔓延特点，火线蔓延速度和强度均随燃烧时间的推移而达到高峰。如草本可燃物只需10—20分钟就可达到这个高峰；杂乱物较多的地段或粗大可燃物在燃烧后的几小时内可达到燃烧高峰。达到燃烧高峰后的火线，火强度高、蔓延快、灭火困难。因此，能否做到打早，是能不能有效灭火的关键问题。 “打了”是指灭火的彻底性。林火是固态和气态两种燃烧的结合，森林可燃物的某些结构特点，分布条件，加上某些条件的影响，使火经常处于一种隐燃状态。而一旦可燃物配置和气象条件发生变化时，隐燃火要变为明火。因此，灭火时如不坚持“打了”，即消灭一切明火和隐燃之火，就无法彻底消灭火灾。 二、灭火原理 森林的燃烧需要三个条件：即森林可燃物、氧气、火源。这三个条件构成了森林燃烧三角形。林火的扑救就是要破坏这个燃烧三角形，使这三个条件缺一或二，燃烧就能停止。因此，灭火的基本原理，一是隔离或封锁可燃物使其不连续；二是隔离或稀释空气，使空气中的氧气浓度低于14％—18％；三是降低温度，使燃烧温度低于可燃物燃点以下。 认识森林燃烧三个要素的性质，是扑救林火必备的理论基础，也是探索扑救方法的前提。根据灭火基本原理，在灭火实践中可采取以下三种基本方式： （一）窒息法。窒息法亦称为隔绝空气法。就是使燃烧的可燃
2010数学建模与计算机模拟题目
数学建模与计算机模拟题目
8、政府中的腐败 与一宗重大的政府丑闻的有牵连人数的增加率与早已牵连进去的人数和有关而尚未牵连进去的人数的乘积成正比。假设当华盛顿的报纸将这一丑闻公诸于众时，有牵连人数为7人，3个月后有牵连人数增加了9人，又过了3个月后有牵连人数增加了12人。与该丑闻有关的人数大概有多少人？请写出建立的模型及用matlab或者公式推导出来的结果。 9、某城市1990年的人口密度近似为，表示距市中心r公里区域内的人口数，单位为每平面公里10万人。 （1）试求距市中心2km区域内的人口数。写出建立的模型，并用matlab算出最终答案。 （2）若人口密度近似为（单位不变），试求距市中心2km区域内的人口数。写出建立的模型，并用matlab算出最终答案。 10、梵塔问题：传说中认为是世界中心的现印度北方邦瓦拉西纳县的一座大庙的穹顶的下面放有一个黄铜盘子，盘子上有三根钻石柱子，在其中一根柱子上套有64个大小不同的中空的纯金盘子（称为梵塔），且按上小下大的次序排列。该庙的和尚按梵天（印度教大神之一）的法令昼夜不停地、每秒把一个盘子移到没有盘子的柱子上去，或者放到比它大的盘子的上面，传说，如果一旦把64个纯金盘子组成的梵塔按原样移到另两根钻石柱子中的任意一根时，世界末日就要到了，问和尚们要用多少时间才能完成，世界末日会来临吗？
11、在市场经济中存在这样的循环现象，若去年的猪肉生产量供过于求，猪肉的价格就会降低，价格降低会使今年养猪者减少，使今年猪头供不应求，于是肉价上扬，价格上扬又使明年猪肉产量增加造成新的供过于求。 据统计，某城市1991年的猪头产量为30万吨，肉价为6.00元/公斤，1992年生产猪肉25万吨，肉价为8.00元/公斤，已知1993 年的猪肉产量为28万吨。 若维持目前的消费水平与生产模式，并假定猪肉产量与价格之间是线性关系，问若干年以后猪肉的生产量与价格是否会趋于稳定？若能够稳定，请求出稳定的生产量和价格。 12、某饮料厂使用同一条生产线轮流生产多种饮料。若某周开工生产某种饮料, 需支出生产准备费8千元。存贮费:每周每千箱饮料 0.2千元。且某种饮料4周的需求量、生产能力和成本如下表： 周次需求量（千箱）生产能力（千箱）成本（千元/千箱） 1 15 30 5.0 2 25 40 5.1 3 35 45 5.4 4 2 5 20 5.5 合计 100 135 问：安排生产计划, 满足每周的需求, 使4周总费用最小。 13、在按年龄分组的种群增长模型中，设一群动物最高年龄为15岁，每5岁一组，分成3个年龄组，各组的繁殖率为b1 =0，b2 =4，b3 =3，存活率为s1 =1/2，s2 =1/4，开始时3组各有1000只。求15年后各组有多少只，以及时间充分长后种群的增长率（即固有增长率）和按年龄组的分布。