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数学建模送货线路设计问题答案仅供参考

数学建模送货线路设计问题答案仅供参考
数学建模送货线路设计问题答案仅供参考

装订线

第九届西安电子科技大学数学建模竞赛暨全国大学生数学建模竞赛选拔赛题目

A (B)题

剪切线

通信工程学院第队

送货路线设计问题

1、问题重述

现今社会网络越来越普及,网购已成为一种常见的消费方式,随之物流行业也渐渐兴盛,每个送货员需要以最快的速度及时将货物送达,而且他们往往一人送多个地方,请设计方案使其耗时最少。

现有一快递公司,库房在图1中的O点,一送货员需将货物送至城市内多处,请设计送货方案,使所用时间最少。该地形图的示意图见图1,各点连通信息见表3,假定送货员只能沿这些连通线路行走,而不能走其它任何路线。各件货物的相关信息见表1,50个位置点的坐标见表2。

假定送货员最大载重50公斤,所带货物最大体积1立方米。送货员的平均速度为24公里/小时。假定每件货物交接花费3分钟,为简化起见,同一地点有多件货物也简单按照每件3分钟交接计算。

现在送货员要将100件货物送到50个地点。请完成以下问题。

1. 若将1~30号货物送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。给出结果。要求标出送货线路。

2. 假定该送货员从早上8点上班开始送货,要将1~30号货物的送达时间不能超过指定时间,请设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路。

3. 若不需要考虑所有货物送达时间限制(包括前30件货物),现在要将100件货物全部送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路,给出送完所有快件的时间。由于受重量和体积限制,送货员可中途返回取货。可

不考虑中午休息时间。

2、问题分析

送货路线问题可以理解为:已知起点和终点的图的遍历问题的合理优化的路线设计。

图的遍历问题的指标:路程和到达的时间,货物的质量和体积,以及最大可以负载的质量和体积。在路线的安排问题中,考虑所走的路程的最短即为最合理的优化指标。

对于问题二要考虑到所到的点的时间的要求是否满足题意即采用多次分区域的假设模型从而找出最优的解

对于问题三则要考虑到体积和质量的双重影响,每次到达后找到达到最大的体积和质量的点然后返回,再依次分析各个步骤中可能存在的不合理因素达到模型的进一步合理优化得到最合理的解。

3、模型假设与符号说明

、模型的假设

(1)、到同一地点的货物要一次拿上,即不考虑再以后又经过时再带些货物(2)、要求达到不超过的时间不包括此次在该点交易的时间。

(3)、所用的距离数据都精确到米而时间则精确到

(4)、同一地点有多件货物也简单按照每件3分钟交接计算。

、符号说明

其中i ,j=1、2、3……50 并且

M=50kg

V=1

4、 模型的建立及求解

模型一

模型的建立

我们为了求出各个点的之间的最短的路径,使用Dijstra 算法求解。

Dijkstra 算法是图论中非常有名的一个算法。

图采用邻接矩阵的形式描述,w (i,j )表示结点i 到结点j 间的最短距离,如果没有直接连通,则为无穷大,计算机中可以用一个很大的数据代替(如

模型一 模型二 模型三 模型四

最短路径模型 任意两点

之间的最图的遍历模型

由起始点遍历路径

多区域最短路

多区域无返回起点

多阶段最短路

多阶段有返回起点

matlab中的inf)。

但dijkstra算法只能求出从结点i到其它各结点的最短路径。算法引入这样两个集合s和t,s是那些已经确定了到i结点的最短路径的结点,t为全集u 和s的差集,即那些还未确定最短路径的结点。而且s的初值是{i},t的初值是u-{i}。另外再引入一个标记数组d[n],其中在某一步d[k]表示当前从i到k 的较短路径,d[k]的初值为w(i,k)。

整个算法过程如下:

1、在t中选择一个d[k]最小的结点k,将k并入s,并从t中去掉,如果t为{}则转到3;

2、用k结点和t中其余结点进行一遍比较,如果d[i]>d[k]+m[k][i],则用d[k]+m[k][i]取代原来的d[i],重复1;

3、算法结束,此时d[k]中保存的就是从i到k结点的最短路径。

算法就以这样非常简单的形式完成了求解,时间复杂度是O(n^2),确定了从i到其余各结点的最短路径。

模型的求解

根据算法和相邻的点的距离可以用dijkstra求出任意两点的最短路径。

图1相邻的点的距离

使用循环的结构求出1-50各个点之间的最短距离。程序1见附录

可以求出w和a

a为最短路径是的所过的的地点

如从O开始到其余50个点的a(0)=[0 7 4 8 3 15 1 18 12 14 18 13 13 18 21 12 23 21 0 24 22 0 29 17 31 19 0 31 30 25 22 26 23 28 31 38 21 40 36 27 34 37 43 38 41 36 41 40 46 42 40]

要从O点到16点则要先到23即0-23-16要从O点到23点则要先到17即

0-17-23-16要从o点到17点则要先到21即0-21-17-23-16而O可以直接到21所以从0到16的最优路径是0-21-17-23-16最短的距离是w(0,16)=7493m

模型二

—对于问题一的求解

模型的建立

由前30件货物可以到达的地点可以知道i,j=13、14、16、17、18、21、23、24、26、27、31、32、34、36、38、39、40、42、43、45、49。

图2需要达到的点(红点标注的)

其中共经过21个点,运送30件货物

该30件货物=<50kg =,所以可以一次把货物携带进行运送。

由T与W关系可知要使所用的时间最小即所走的距离最短。即

目标函数是:

T=W÷V+×30

约束条件是:必须全部遍历回到0点

即求出从O出发遍历这图的21个点的并回到o的最短的距离

要距离最短则每一步也要最短,即从O开始找最短的点到达后继续找未遍历的最短的点则可求出最短的距离。

本题要求出回到O点则可以看到两个开始最短遍历的点在某点重合即可完成

最短的遍历。

模型的求解

由图可以明显得出距离O最近的点是21点和26点。由于32点到38点的距离小于32点到16点的距离为使从21点出来的线遍历右下的点完后再和26点出来的汇合则安排32点到35点断开。

有程序2(附录)可得:

013112

1323213

1433414

1643615

1753816

1863917

2174018

2384219

2494320

26104521

27114922

遍历节点路线是:

0-2-4-40-45-49-42-43-38-36-39-27-31-26-0

最优的路线是:

0-2-3-0-45-42-49-42-43-38-36-27-39-27-31-26-0

总路程是:W=53787m

最优时间是:T=

模型三

—对于问题二的求解模型的建立

由第一个模型建立的可以求出到达24时所用的时间是:

可知到24点的时间是:t(24)=

由表可知必须在9点之前把货物送到24点即t(24)<1故模型一不适用于问题二的求解.

由下图3可知:

图3.考虑时间的点的位置

由于右边的点的地点需要的时间要比左边的早,所以先分两个阶段,即先走左边后走右边即先走圈内的元素由程序3(附录)可得:

从O出发经过13、18、24、26、27、31、34、39、40到达45

526

731

627

929

424

328

213

831

1040

1145

而到13点时必须在9点之前到达但>1,到45点时必须在9点半之前到达而>故分成两个阶段不成功,所以分四个阶段,求出各个阶段的最短距离和到达时的时间即可。

目标函数:

=÷v+

约束条件是:T到个点的时间最大值

模型的求解

图个阶段的圈图

对四个阶段分别求出到达的时间,由程序4(附录)可知

分4个阶段

1.从0出发经过13、18到24。

满足t<1的条件

318

213

424①

故路线为:0-18-13-24

2. 从24出发经过31、34、40到45。

满足t<

故路线为:24-31-34-40-45

3. 从45出发经过38、42、43到49。

满足t<

所以路线为:45-42-49-43-38

4. 从38出发经过14、16、17、21、23、26、27、32、36、39回到O 。

10 36 8 27 11 39 7 26 5 21 4 17 6 23 9 32 3

16

2 31

3 3

4 4

40 5

45

3 42 5 49

4 43 2

38

214

满足t<4

故路线为:38-36-27-39-27-3-32-16-14-21-0

所以总的遍历点顺序是:

0-4-40-45-42-49-43-38-36-27-39-26-2-14-0

总时间是T=

总距离是W=57912m

最优路线是:

0--49-42-43-38-36-27-39-27-3-32-23-16-14-21-0

到每个点的时间见附录

模型四

—对于问题三的求解

.模型的建立

本题中要遍历所有的50个点但由于=147kg, =而

M<50kg,V<1故应该以M<50kg和V<1判断的标准到达的最远的点后返回。

目标函数:W=

约束条件:M<50kg,V<1

模型的求解

由O开始逐渐依次找出最近的点后再找出离该点最近的点直到不满足约束条件。见程序5(附录)

图5.改进后的遍历图1第一阶段

2. 第二阶段

3. 第三阶段

4.第四阶段

模型的优化

由于总的=148kg =

所以最少要分四个阶段,但由于每次不可能刚好带满50kg而如果只要3次则最多只能带150kg只比原货物多2kg所以不可能是三次就把货物带完,最少要四次。故只需要把上述的模型进行数据处理就好了。过程如下:

1.由于到21点时M=49 V=若走过14则M大于了50故直接从21点返回。

最优路线为: 0-26-3-38-35-32-23-17-21-0

走的距离W=27122m,花费的时间T=

2.若按程序给出的从13到8的路线是而当为13-11-12-8时更短故修改之;同时到达40后如果选择34则45的周围全被遍历过。

到45后M=,V=不满足要求,故从40到34后沿21-26返回。

最优路线为:

0--3-5-38-43-42-49-50-40-45-36-21-0

走得距离是:W=83220,所用的时间是T=

3. 当到达45点时若要去20点放货物的话则需要遍历许多已经遍历过的地点,故从45点沿36-21-0返回

最优路线为:

0-26-3-22-30-28-33-46-48-44-4-45-36-21-0

所走的距离为:W=128970m,所用的时间是:T=

4.只余下了5个点,所以由图可知

路线为: 0-26-3-22-20-2-5-2-4-3-8-12-13-18-o

总路程是:W= 171510m所用的时间是T=

由上面的四个阶段可以知道该问的最优路线是:

0-26-3-38-35-32-23---6-23-32-35-38-43-42-49-50-40-45-36-20-28-33-46-4 8-44-4-45-36-20-2-5-2-4-3-8-12-13-18-o

总路程是:W= 171510m

所用的时间是T=

5、模型的分析

①误差分析:

对于模型一是使用了精确地Dijkstra算法,故误差可以忽略不计

对于模型二假定了32到38点的断开存在一定的误差,但相对于断开其余的几点得到的数值要小,故该模型可以使用。

对于模型三,由于分区域的方法有很多,故不可避免的存在些许误差,但由于区域越多,路程越多,故选择分成4个区域最合适;分成的四个不同的时间的到达区域比较紧密故按照时间的不同划分了四个区域,从而大大的消除了误差,此模型可以使用。

对于模型四的误差比较大,由于未考虑货物的拆分可能会有一定的影响同时由于4个阶段的划分也是有一定的不确定性故误差存在。对于该模型简化了考虑的条件,仅以M和V为判断标准,虽对准确性存在挑战,但该模型相对与其他的分类有明显的优越性。故该模型适用于该问的求解。

②灵敏度分析

对于模型一、二、三,灵敏度很好,模型的准确性很高。

对于模型四由于质量和体积的制约,使其灵敏度不会很好,但准确性较高,因此模型可以使用。

6、模型评价、改进和推广

模型的评价

优点:

充分利用了已知数据建立模型,使其具有很高的准确性和可行性

使用了准确的算法和适当的假设,使模型的准确性和实用性到达统

运用功能强大的Matlab工具使数据处理误差达到最小缺点

由于数据较多,没法使用工具进行模型的验证,只能一步一步的精

化模型

模型的改进

对于模型一和三主要是进行验证。

对于模型二断开的那个点可以去取别的点进行。

主要是模型四的改进,可以考虑到不同的地点送的货物进行拆分,从而渠道最优的解

模型的推广

可充分使用到图的遍历和最短路的一系列问题的求解中。

7、参考文献

First Course in Mathenmatical Moderling (Third Edition)

Frank Maurice William

2.图论任韩。

3.数学建模案例选集姜启源谢金星

4.图论第3版德迪斯特尔著

5.大学生数学建模竞赛辅导教材叶其效

6.基于matlab 动态规划中最短路线的实现程序 [J]电脑学习

施益昌郑贤斌李自立

7.物流配送问题的混沌优化算法研究中央民族大学学报(自然科学版)

2009年11月第18卷第4期

8.Dijkstra 算法在企业物流运输网络中的应用湖南农业大学学报

(自然科学版) 2005年8月第29卷4期

附录

附录1.、表格

各货物号信息表

数学建模-大学生就业问题

2010-2011第二学期 数学建模课程设计 2011年6月27日-7月1日 题目大学生就业问题 第 11 组组员1 组员2 组员3 组员4 姓名 学号 0808060217 0808060218 0808060219 0808060220 专业信计0802 信计0802 信计0802 信计0802 成绩

论文摘要 本文讨论了在新的形势下大学生的就业问题。20世纪90年代以来,我国出现了一种前所未有的现象,有着“天之骄子”美誉的大学生也开始面临失业问题。大学生就业难问题已受到普遍关注。大学生毕业失业群体正在不断扩大,已成为我国扩大社会就业,构建和谐稳定社会的急需解决的社会问题。 本文针对我国现有的国情,综合考虑了高校毕业生的就业率和高校招生规模的扩大之间的关系,建立了定量分析的微分方程模型,随后又建立了了离散正交曲线拟合模型对得出的结果进行了检验,并分析模型得出的结果得合理性。最终得到生源数量与失业率之间的拟合多项式和拟合曲线,并预测出了未来高校招生规模的变化趋势。 在找到大学生失业规律以后,本文还具体的对毕业生的性别、出生地对失业的影响做出了定量分析。 关键词:大学生就业微分方程模型多项式曲线拟合MATLAB软件 1、问题重述 大学生就业问题:如果我们将每年毕业的大学生中既没有找到工作又没有继续深造的情况视为失业,就可以用失业率来反映大学生就业的状况。下面的表中给出了某城市的大学生失业数占城市总失业人数的比率,比率的计算是按照国际劳工组织的定义,对16岁以上失业人员进行统计的结果。 表 1

请建立相应的模型对大学生就业状况进行分析找出其中的规律并讨论下面两个问题: (1)、就业中是否存在性别歧视; (2)、学生的出生对就业是否有影响。 2、模型假设 2.1在本次研究中做出以下假设: (1)、假设毕业生求职时竞争是公平的; (2)、假设考研等继续深造的毕业生属于已就业人群; (3)、假设每个毕业生都有就业或者继续深造的意图 (4)、假设就业率和失业率之和为1; (5)、假设本文搜集的数据全部真实可靠; 2.2 在定量分析性别、出生地对失业的影响时还要做以下假设: (1)、假设毕业生就业情况只受性别、出生地等因素的影响; (2)、假设具有上述同等条件的毕业生间就业机会相同 (3)、假设附件中的数据信息均合理; 3、问题分析 3.1 对问题的分析 若要分析新失业群体产生的主要原因,并就其重要性给出各种因素的排序,就需要对搜集的数据进行整理,并进行系统的分析,划分为不同的体系和矛盾,然后我们考虑用Logistic模型分析。 为了得到新失业群体对高校招生生源的影响和预测未来高校招生规模的变

数学建模汽车销售优秀论文

汽车销售服务问题 摘要 面对庞大的轿车消费市场,某4S店为了占有本市2012年轿车销售市场10%的份额,须对2011年下半年的汽车销售服务进行合理的规划。 在处理问题一时,本文首先将C1,C2车上市时对相近价位的A车销量的影响与2011年5款新车上市后可能对同一价位的C1,C2车销量的影响进行类比,利用08年C1,C2车上市以来的销售数据,并结合上市前后A车的销售数据,建立C1,C2车对A车销量减少所造成的冲击模型。并以此模型来预测2011年5款新车上市后,对C1,C2车销量造成的影响。 接着,通过题目所给历年销售数据建立灰色预测模型。然后利用MATLAB编程求得2011年4月到12月的预计销量。本文采取后验差检验,分别求得A车,C1,C2车和D 车的方差比C和小误差概率P。经检验该模型符合精度等级一级,可以很好的反映实际销售情况。 另外,以符合题目要求的丰田雅力士2011年上市的5款新车为例,利用这5款新车的相关数据,综合国内外学者对汽车销售服务影响因素的分析成果,我们挑选出具有代表意义的因素,作为汽车销售服务模型的假设因素。从排量,价格,安全系数和最大速度这4个因素考虑,通过灰色关联分析法,构造综合评价模型,得到这5款新车的综合排名以及每一款新车所占的权重。然后可以用这组权重,乘以2011年7月至12月间,由灰色预测模型得到的预计总销量。所得数据即为每一款新车上市后每月预计的销量。该4S店可以根据以上数据制定新车销售计划,以确定每个月要向厂方订购的预销售数量。 在处理问题二时,本文根据题目所限定的5个原则确定在该市3个区各建一间分销、售后服务店,其中800平米、600平米、400平米门面房各一间。由于店面规模已固定,其首期装修费和装置费相对固定下来,平均每月来店买车台数、维修保养台数、工人工资也相对固定。于是可以建立备选点的(0,1)规划模型。最后建立以租金最少为目标的目标规划模型并用LINGO求解得到最优选址。 关键词:冲击模型灰色预测模型销量预测灰色关联分析新车销售计划(0,1)规划目标规划模型最优选址

大学生就业问题数学模型

重庆交通大学学生实验报告 实验课程名称数学模型课程设计 开课实验室数学实验室 学院 XXX级 XXX 专业 1 班 开课时间 2013 至 2014 学年第 2 学期设计题目大学生就业问题

2013 年 12月 大学生就业问题 摘要:近年来,我国高校毕业生数量逐年增多,加之当前金融危机的影响,毕业生的就业形势受到前所未有的挑战,甚至出现了所谓“毕业即失业”的说法。因此大学生毕业后能否顺利就业,已成为全社会普遍关注的热点问题。大学生就业难不仅有社会原因,也有大学生自身的原因。如何解决大学生就业难的问题不仅关系到大学生的切身利益,更关系到社会的和谐稳定,需要政府、企业、高校和大学生共同的努力。本文从大学生自身,企业和社会三个大方面方面进行了分析和论述,从而总结出相关的结论及解决大学生就业难题的可行方法。 关键词大学生就业 Matlab 数据拟合 一、问题重述 据中国媒体援引人力和社会保障部的最新统计数据,二零一零年全国高校毕业生为630万人,比去年的611万多19万人,加上往届未能就业的,需要就业的毕业生数量很大,高校毕业生就业形势十分严峻。 随着九十年代末大学扩招和教育产业化政策推行以来,大学生人数的增幅远远超过经济增长所需要的人才增长,大学生就业不难才是怪事,"毕业即失业"成为中国大学生的普遍现象。 尽管如此,中国教育部决定继续扩大全日制专业学位硕士研究生招生规模,努力培养更多高层次、应用型人才。表面上看,研究生扩招能提高大学生学历层次,可以缓解就业难。但是,如果不清理高等教育积弊,扩招研究生来应对就业难将是饮鸩止渴,使就业矛盾更加突出。 现在大学生就业难的问题,是由许多原因造成的,既有社会原因,也有历史原因。 请用数学建模的方法从以下几个侧面探讨大学生就业问题: (1)利用网上大学生就业统计数据建立大学生就业供需预测模型,利用所建模型对2012年就业形势进行预测; (2)分析影响大学生就业的主要因素,建立就业竞争力评价模型,利用所建模型评估你的竞争力;

数学建模运输问题

运输问题 摘要 本文主要研究的是货物运输的最短路径问题,利用图论中的Floyd算法、Kruskal算法,以及整数规划的方法建立相关问题的模型,通过matlab,lingo 编程求解出最终结果。 关于问题一,是一个两客户间最短路程的问题,因此本文利用Floyd算法对其进行分析。考虑到计算的方便性,首先,我们将两客户之间的距离输入到网络权矩阵中;然后,逐步分析出两客户间的最短距离;最后,利用Matlab软件对其进行编程求解,运行得到结果:2-3-8-9-10总路程为85公里。 关于问题二,运输公司分别要对10个客户供货,必须访问每个客户,实际上是一个旅行商问题。首先,不考虑送货员返回提货点的情形,本文利用最小生成树问题中的Kruskal算法,结合题中所给的邻接矩阵,很快可以得到回路的最短路线:1-5-7-6-3-4-8-9-10-2;然后利用问题一的Floyd算法编程,能求得从客户2到客户1(提货点)的最短路线是:2-1,路程为50公里。即最短路线为:1-5-7-6-3-4-8-9-10-2-1。但考虑到最小生成树法局限于顶点数较少的情形,不宜进一步推广,因此本文建立以路程最短为目标函数的整数规划模型;最后,利用LINGO软件对其进行编程求解,求解出的回路与Kruskal算法求出的回路一致。 关于问题三,是在每个客户所需固定货物量的情况下,使得行程之和最短。这样只要找出两条尽可能短的回路,并保证每条线路客户总需求量在50个单位以内即可。因此我们在问题二模型的基础上进行改进,以货车容量为限定条件,建立相应的规划模型并设计一个简单的寻路算法,对于模型求解出来的结果,本文利用Kruskal算法结合题中所给的邻接矩阵进行优化。得到优化结果为:第一辆车:1-5-2-3-4-8-9-1,第二辆车:1-7-6-9-10-1,总路程为280公里。 关于问题四,在问题一的基础上我们首先用Matlab软件编程确定提货点到每个客户点间的最短路线,然后结合一些限定条件建立一个目标模型,设计一个较好的解决方案进行求解可得到一种很理想的运输方案。根据matlab运行结果分析得出4条最优路线分别为:1-5-2,1-4-3-8,1-7-6,1-9-10。最短总路线为245公里,最小总费用为645。 关键词: Floyd算法 Kruskal算法整数规划旅行商问题 一、问题重述 某运输公司为10个客户配送货物,假定提货点就在客户1所在的位置,从第i个客户到第j个客户的路线距离(单位公里)用下面矩阵中的 i j=L位置上的数表示(其中∞表示两个客户之间无直接的路线到i j(,1,,10) (,) 达)。 1、运送员在给第二个客户卸货完成的时候,临时接到新的调度通知,让他先给 客户10送货,已知送给客户10的货已在运送员的车上,请帮运送员设计一个到客户10的尽可能短的行使路线(假定上述矩阵中给出了所有可能的路线选择)。 2、现运输公司派了一辆大的货车为这10个客户配送货物,假定这辆货车一次能 装满10个客户所需要的全部货物,请问货车从提货点出发给10个客户配送

送货线路设计问题(建模通史)

送货线路设计问题

目录 摘要 (5) 1问题重述 (5) 2模型的假设 (5) 3符号说明 (5) 4.问题分析 (6) 5.模型的建立与求解 (7) 5.1问题一 (7) 5.2问题二 (8) 5.2.1模型的建立 (8) 5.2.2模型的求解 (9) 5.3问题三 (9) 5.3.2模型的求解 (9) 6模型的检验 (9) 7模型的评价 (9) 7.1模型的优点 (9) 7.2模型的缺点 (9) 参考文献 (9) 附录 (10)

摘要 最短路径作为现代优化算法研究的一个经典问题一直在工程规划,网络系统,物流运输,通信和军事运筹学等领域有着十分广泛的应用,基于对成本,效率和限制条件的考虑,可以设计一可行性方案十七耗时最少,路径最短。 通过对本题要解决问题的分析,它既不是一个完全的TSP问题,也不是一个完全的欧拉回路问题,但它可转化为在遍历所有所有要送达货物接收点的前提下,是总路程最短,用遗传算法得出最短路径图,同时将所求问题转化为0-1整数规划,求出一个最优哈米尔顿回路 问题一:将1~30号货物送到指定地点并返回,构造最优哈米尔顿回路,将问题转化成遗传问题,设计出最快完成路线与方式,给出路程长度和所用时间,标出送货路线图。 问题二:在问题一的基础上,需要考虑时间的限制的情况下,即在满足时间条件约束的条件下求得最优解的问题,从而转化为多目标规划模型,设计最佳方案,标出最快完成路线。 问题三:送货员所能承载货物的最大质量和最大体积有限,既需要考虑送货员的承载能力的情况下,达到送货时间最短,通过一次送货的重量和体积的限制与尽量将最小生成树的枝节点靠近主干划分为三个区域,在每个区域中通过遗传算法求出最优的哈米尔顿回路,从而得到最短送完所有货物的最优方案,并标出送货线路。 关键词:遗传算法最优哈米尔顿回路最小生成树多目标优化 1问题重述 2模型的假设 对于上述实际问题,我们给了合理的假设: (1)假设送货员回到出发点O后取货时间不计,到达货物接收点的时间不包括此次在该点的交易时间; (2)假设送货车在路上不会出现故障或堵车,运送货物不会出现丢失或损坏;(3)对与某些至少要经过两次以上的货物接收点,认为第一次经过时就把所有货物一次送到。 3符号说明

汽车租赁数学建模

汽车租赁数学建模 1楼 类型的汽车,并提供以下四个租借点:A,B,C,D. 需求对顾客租车的 需求量有以下估计(公司每周开放从周一至周六,周日休息):日 期/租借点ABCD 周一10015013583 周二120230250143 周三802252 1098 周四95195242111 周五7012416099 周六559611580 车辆可以 租借1天,2天或者3天,并于次日早上归还至原租借点或其他任一 租借点。例如:于周四租借车辆2天,表示车辆必须于周六早归还; 再如周五租借汽车3天,表示于周二早上归还车辆。周六租借汽车1 天,则需次周一归还,租借2天,则于次周二归还。租期与原地点 及到达地点无关。通过以往数据统计,租期的分配为:55%的车辆被 租借1天,20%租借2天,25%租借3天。当前的统计显示了从各个 租借点租借并归还的比例如下:到达地点出发地点ABCD A60201 010 B1555255 C15205411 D8122753 公司成本公司租赁一辆车的 ‘边际成本’(包括磨损费和经营费)的估计如下:租借1天20英镑 租借2天25英镑租借3天30英镑其拥有一辆车的‘机会成本’(包 括资本放以及服务的利息)为每周15英镑。转移公司有可能会将 完好无损的车辆(对比后面损坏的车辆)从一个租借点转移到另一个 租借点。不考虑当车子被转移时不被租借的距离。转移每辆车子的 费用如下:(当天能不能被租赁?瞬时完成还是有时间限制)到达 地点出发地点ABCD A---203050 B20---1535 C3015---25 D503525- -- 注:‘---’表示此转移是不成立的。损坏的车辆顾客归还的车辆中 至少有10%是损坏的。当此情况当此情况发生时,顾客需要额外缴纳 100英镑的罚金。只有两个租借点有修理能力(容量):B:12辆/ 天C:20辆/天如果损坏的车辆被归还到当天没有修理能力的租借 点,车辆会被转移到有修理能力的租借点,并于次日予以维修。维修 需要一天时间。修理好的汽车会被作为完好无损的车子。因此修理好 的车子可能被从修理点(即B/C修理点)租出或者转移到另一租借 点(像其他任何完好无损的车辆一样,见上)。转移一辆损坏的车辆 同转移一辆完好无损的车辆的费用是一样的。所以,例如,一辆于周 三被归还于A租借点的破损的车辆,在当天被转移到任一有修理能力 的租借点(B或者C),会于周四被修理,其后在周五或者于该租借 点被租出,或者作为完好的车辆被转移到其他租借点,并于周六在那 里被租出。(转移需要一天的时间?)如果一辆损坏的汽车被归还 到一个有修理能力的租借点,该车必须于此处维修;修理可以于归还 当天立即进行并完成,所以该车能够在第二天被租出或者转移到其他

数学模型课程设计一

课程设计名称: 设计一:MATLAB 软件入门 指导教师: 张莉 课程设计时数: 8 课程设计设备:安装了Matlab 、C ++软件的计算机 课程设计日期: 实验地点: 第五教学楼北902 课程设计目的: 1. 熟悉MA TLAB 软件的用户环境; 2. 了解MA TLAB 软件的一般目的命令; 3. 掌握MA TLAB 数组操作与运算函数; 4. 掌握MATLAB 软件的基本绘图命令; 4. 掌握MA TLAB 语言的几种循环、条件和开关选择结构。 课程设计准备: 1. 在开始本实验之前,请回顾相关内容; 2. 需要一台准备安装Windows XP Professional 操作系统和装有数学软件的计算机。 课程设计内容及要求 要求:设计过程必须包括问题的简要叙述、问题分析、实验程序及注释、实验数据及结果分析和实验结论几个主要部分。 1. 采用向量构造符得到向量[1,4,7,,31] 。 //a=[1:3:31] 2. 随机产生一向量x ,求向量x 的最大值。 // a=rand(1,6) max(a) 3. 利用列向量(1,2,3,,6)T 建立一个范德蒙矩阵A ,并利用位于矩阵A 的奇数行偶数列的元素建立一个新的矩阵B ,须保持这些元素的相对位置不变。 4. 按水平和竖直方向分别合并下述两个矩阵: 100234110,5670018910A B ????????==???????????? 5. 当100n =时,求1121n i y i ==-∑的值。 6. 一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。输出全部水仙花数。 7. 求[1000,2000]之间第一个被17整除的整数。 8. 用MATLAB 绘制两条曲线,[0,2]x π∈,以10 π为步长,一条是正弦曲线,一条是余弦曲线,线宽为6个象素,正弦曲线为绿色,余弦曲线为红色,线型分别为实线和虚线,并给所绘的两条曲线增添图例,分别为“正弦曲线”和“余弦曲线”。

物流配送最优路径规划

物流配送最优路径规划

关于交通运输企业物流配送最优路径规划的 研究现状、存在问题及前景展望 摘要:本文综述了在交通运输企业的物流配送领域最优路径规划的主要研究成果、研究存在问题及研究方向。主要研究成果包括运用各种数学模型和算法在运输网中选取最短或最优路径;从而达到路径、时间最优和费用最优;以及物流配送网络优化、车辆系统化统一调度的发展。今后研究的主要方向包括绿色物流,运输系统及时性和准确性研究等。 关键词:物流配送;最优路径;路径规划 Overview of scheme on Shortest Logistics Distribution Route in Transportation Industry Student: Wan Lu Tutor: Chen Qingchun Abstract: This paper reviewed of the optimal path planning about the main research results, problems and direction in the field of transportation enterprise logistics distribution. Main research results include using various mathematical model and algorithm selection or optimal shortest path in the network. So we can achieve the optimal path, the shortest time and minimum cost. At the same time, logistics distribution network optimization, the vehicle systematic development of unified scheduling are the research issues.The main direction of future research include green logistics, transportation system accurately and timely research and so on. Key words: Logics Distribution; Optimal Path; Path Planning 引言 物流业在我国的新兴经济产业中占据了重要了地位,称为促进经济快速增长的“加速器”。而物流配送作为物流系统的重要环节,影响着物流的整个运作过程以及运输企业的发展趋势和前景。采用科学、合理的方法来进行物流配送路径的优化,是物流配送领域的重要研究内容。近年,国内外均有大量的企业机构、学者对物流配送中最优路径选择的问题,进行了大量深入的研究,从早期车辆路径问题研究,到根据约束模型及条件不断变化的车辆最优路径研究,以及随着计算机学科的发展而推出的针对物流配送路径最优化的模型和算法等方面,都取得丰硕的学术成果。但是对于绿色物流配送的研究仍然不足。鉴于物流配送最优路径研究的重大理论意义和实践价值,为对我国物流配送的效率水平有一个系统的理解和把握,有必要对现有成果进行统计和归纳。本文尝试对我国运输企业物流配送最优路径规划进行探讨,以期为今后做更深人和全面的研究提供一定的线索和分析思路。 1 国内外研究现状 1.1 国内研究现状 1.1.1 主要研究的问题

数学建模作业一:汽车刹车距离.doc

汽车刹车距离 一、 问题描述 司机在遇到突发紧急情况时都会刹车,从司机决定刹车开始到汽车停止行驶的距离为刹车距离,车速越快,刹车距离越长。那么刹车距离与车速之间具有什么样的关系呢? 二、 问题分析 汽车的刹车距离有反应距离和刹车距离两部分组成,反应距离指的是司机看到需要刹车的情况到汽车制动器开始起作用汽车行使的距离,刹车距离指的是制动器开始起作用到汽车完全停止的距离。 反应距离有反应时间和车速决定,反应时间取决于司机个人状况(灵敏、机警等)和制动系统的灵敏性,由于很难对反应时间进行区别,因此,通常认为反应时间为常数,而且在这段时间内车速不变。 刹车距离与制动作用力、车重、车速以及路面状况等因素有关系。由能量守恒制动力所做的功等于汽车动能的改变。设计制动器的一个合理原则是,最大制动力大体上与汽车的质量成正比,汽车的减速度基本上是常数。路面状况可认为是固定的。 三、 问题求解 1、 模型假设 根据上述分析,可作如下假设: ①刹车距离d 等于反应距离1d 和制动距离2d 之和; ②反应距离1d 与车速v 成正比,且比例系数为反应时间t ; ③刹车时使用最大制动力F ,F 作的功等于汽车动能的改变,且F 与车质量m 成正比; ④人的反应时间t 为一个常数; ⑤在反应时间内车速v 不变 ; ⑥路面状况是固定的; ⑦汽车的减速度a 基本上是一个常数。 2、 模型建立 由上述假设,可得: ⑴tv d =2; ⑵2221mv Fd =,而ma F =,则2221v a d =。所以22kv d =。 综上,刹车距离的模型为2kv tv d +=。 3、 参数估计 可用我国某机构提供的刹车距离实际观察数据来拟合未知参数t 和k 。 转化单位后得:

送货线路设计问题标准答案

送货路线设计问题的答案 1、问题重述 现今社会网络越来越普及,网购已成为一种常见的消费方式,随之物流行业也渐渐兴盛,每个送货员需要以最快的速度及时将货物送达,而且他们往往一人送多个地方,请设计方案使其耗时最少。 现有一快递公司,库房在图1中的O点,一送货员需将货物送至城市内多处,请设计送货方案,使所用时间最少。该地形图的示意图见图1,各点连通信息见表3,假定送货员只能沿这些连通线路行走,而不能走其它任何路线。各件货物的相关信息见表1,50个位置点的坐标见表2。 假定送货员最大载重50公斤,所带货物最大体积1立方米。送货员的平均速度为24公里/小时。假定每件货物交接花费3分钟,为简化起见,同一地点有多件货物也简单按照每件3分钟交接计算。 现在送货员要将100件货物送到50个地点。请完成以下问题。 1. 若将1~30号货物送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。给出结果。要求标出送货线路。 2. 假定该送货员从早上8点上班开始送货,要将1~30号货物的送达时间不能超过指定时间,请设计最快完成路线与方式。

要求标出送货线路。 3. 若不需要考虑所有货物送达时间限制(包括前30件货物),现在要将100件货物全部送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路,给出送完所有快件的时间。由于受重量和体积限制,送货员可中途返回取货。可不考虑中午休息时间。 2、问题分析 送货路线问题可以理解为:已知起点和终点的图的遍历问题的合理优化的路线设计。 图的遍历问题的指标:路程和到达的时间,货物的质量和体积,以及最大可以负载的质量和体积。在路线的安排问题中,考虑所走的路程的最短即为最合理的优化指标。 对于问题二要考虑到所到的点的时间的要求是否满足题意即采用多次分区域的假设模型从而找出最优的解 对于问题三则要考虑到体积和质量的双重影响,每次到达后找到达到最大的体积和质量的点然后返回,再依次分析各个步骤中可能存在的不合理因素达到模型的进一步合理优化得到最合理的解。 3、模型假设与符号说明

数学建模安全行车距离

2013-2014 (2)建模实践论文题目:安全行车距离 队员1 :顾可人,0918180227 队员2:榕,0918180228 队员3 :金重阳,0918180226

建模实践论文成绩考核表

指导教师签字: ________________ 摘要 随着高速公路的发展和个人汽车拥有量的增大,高速公路交通事故量也随之增加。在诸多高速公路交通事故中,汽车追尾事故就占30% —60%,并且它造成的损失占高速公路交通事故急损失的60%。从而可见避免高速公路追尾事故的发生是我国急需解决的重要问题。导致高速公路追尾交通事故的主要原因是驾驶员未能保持安全的车间距离,所以预防高速公路追尾事故的有效措施之一,就是发明以高速公路最小安全行车车间距离数学模型为基础的高速公路追尾碰撞预防报警系统。我们将应用初等方法,揭示在公路上驾驶司机应该选择刹车的最佳时间和最佳距离。控制车距的影响因素:反应时间,车速,车身重,路面状况等。此模型将回答2S法则适不适用的问题,提供了司机在行驶中应注意的各种事项,有利于交通的安全与便捷。司机在驾驶过程中遇到突发事件会紧急刹车,从司机决定刹车到汽车完全停止住汽车行驶的离称为刹车距离,车速越快,刹车距离越 长。就要对刹车距离与车速进行分析,它们之间有怎样的数量关系?正常的驾驶条件对车与车之间的跟随距离的要求是每10英里的速率可以允许一辆车的长度的跟随距离,但是在不利的天气或道路条件下要有更长的跟随距离。做到这点的 一种方法就是利用2秒法则,这种方法不管车速为多少,都能测量出正确的跟随距离。看着你面前的汽车刚刚驶过的一个高速公路上涂油柏油的地区或立交桥的影子那样的固定点。然后默数“一千零一,一千零二”,这就是2秒。如果你在默数完这句话前到达这个记号,那么你的车和前面的车靠的太近了。上述的方法做起来很容易,但是,它只是一个粗略的、模糊的判断,而且在一些意外情况它是没用的。我们需要是用更多的细节并清楚地解决和说明问题,这时我们需要对它做一个科学的数学分析和数学建模来应对各种可能的问题。 关键词:安全行车,反应距离,刹车距离,车速

环境数模课程设计说明书

2016《环境数学模型》课程设计说明书 1.题目 活性污泥系统生化反应器中底物降解与微生物增长数学模型的建立 2.实验方法与结果 2.1.实验方法 2.1.1.工艺流程与反应器 本设计采用的工艺流程如下图所示: 图2-1 活性污泥系统工艺流程图 本设计工艺采用活性污泥法处理污水,工艺的主要反应器包括生化反应器和沉淀池。污水通过蠕动泵恒速加到生化反应器中,反应器内活性污泥和污水在机械搅拌设备和鼓风曝气设备的共同作用下充分接触,并在氧气充足的条件下进行反应。经处理后,污泥混液通过管道自流到沉淀池中,在里面实现泥水分离。分离后的水通过溢流堰从周边排出,直接被排放到下水道系统,沉淀下来的污泥则通过回流泵,全部被抽回进行回流。 系统运行过程中,进出水流量、进水质量、污水的停留时间、生化反应器的容积、机械搅拌设备转轴转速、鼓风曝气装置的曝气风量气速、污泥回流量等参数在系统运行的过程中都保持不变。待系统持续运行一周稳定后再取样进行分析。 实验的进水为实验室配置的污水,污水分别以葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾为碳源、氮源和磷源,其中C:N:P=100:40:1(浓度比),TOC含量为200mg/L。生化反应器内污泥混液的容量为12L,污水停留时间为6h。系统运行时间为两周,第一周是调适阶段,第二周取样测试,测得的数据作为建模的原始数据。 表2-1 污水中各营养物质的含量 2.1.2.取样方法

每隔24h取一次样,通过虹吸管取样。每次取样时,先取进水和出水水样用于测水体的COD指标,其中进水直接取配得的污水溶液,出水取沉淀池上清液。取得的水样过膜除去水中的悬浮固体和微生物,保存在5ml玻璃消解管中,并在4℃下冷藏保存。 取完用于测COD的水样后,全开污泥回流泵,将沉淀池中的污泥全部抽回生化反应器(由于实验装置的原因,沉淀池排泥管易堵,污泥易积聚在沉淀池中,为更准确测定活性污泥的增长情况,在此实验中将泥完全抽回后再测定),待搅拌均匀后,取5ml污泥混液于干净、衡重的坩埚中,待用于测污泥混液的SS。 2.1. 3.分析方法 本实验一共分析进出水COD和污泥混液SS两个指标。其中COD采用《水质快速消解分光光度法》(HJ/T 399-2007)方法进行分析,SS采用《水质悬浮物的测定重量法》(GB 11901-89)方法进行分析。 准确取2ml经过膜处理的水样于5mlcod消解管中,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银-浓硫酸为催化剂,硫酸汞为抗氯离子干扰剂,按一定比例与水样混合均匀。将消解管放在COD 消解仪中,在150℃条件下消解2h。待经消解的溶液冷却后,以空白样为参比液,在COD 分析仪上读出待测水样的COD值,记录数据。 将装在已衡重称重的坩埚中的污泥混液放在烘箱中,在105℃温度下烘3h以上,保证污泥中的水分被充分除去。坩埚冷却后衡重称重,记录干污泥的质量,求得活性污泥的SS。 实验过程的所有样品都设置两个平行样,最后结果取平行样的算术平均值。 2.2.实验结果 2.2.1.实验数据 实验测得数据如下表: 表2-2 活性污泥系统水质分析结果 2.2.2.数据分析

城市物流配送方案优化模型_数学建模

天津大学数学建模选拔赛 题目城市物流配送方案优化设计 摘要 所谓物流配送就是按照用户的货物(商品)订货要求和物流配送计划,在物流配送节点进行存储、分拣、加工和配货等作业后,将配好的货物送交收货人的过程。本文就如何设计该城市的配送方案和增设新的配送网点并划分配送范围展开讨论。 第一问中,首先,在设计合理的配送方案时,我们要知道评价一个配送方案的优劣需考虑哪些指标。根据层次分析法所得各指标的权重及各因素之间关系可知:合理的配送方案需要优化货车的调度以及行驶路线。 然后,根据该城市的流配送网络路网信息以及客户位置及需求数据信息,用EXCEL 进行数据统计并用matlab绘制物流信息图,在图中可以清晰地看出客户位置密集和稀疏的区域。之后,我们运用雷达图分割法将城市分为20个统筹区(以及100个二级子区域)。 接着,我们针对一个二级子区域分析货车行驶的最佳路线。利用聚类分析和精确重心法在二级子区域N1中设置了7个卸货点,该目标区域内的用户都将在该区域的卸货点取货。我们利用图论中的Floyd算法和哈密尔顿圈模型求解往返最短路线问题,得知最短路线为1246753 配送中心配送中心,最短路程为 →→→→→→→→ 84.4332KM,最短运货用时为2.11小时。 最后,根据用户位置和需货量,计算出货车数量和车次,并给出了其中一种合理的针对整个城市的货车调度配送方案。 第二问中,我们建立了多韦伯模型,通过非线性0-1规划,确定了城市增加的5个

一.问题重述 配送是指在经济合理区域范围内,根据客户要求,对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业,并按时送达指定地点的物流活动,即按用户定货要求,在配送中心或其它物流结点进行货物配备,并以最合理方式送交用户。 配送是从用户利益出发、按用户要求进行的一种活动,因此,在观念上必须明确“用户第一”,把用户利益作为设计配送方案时首先要考虑的问题。城市的配送系统不但要考虑企业自身和用户的利益,也应从公众利益出发,尽量减少交通拥挤和废物排放。这无疑更增加了配送系统管理的难度,有效解决该问题对于改善城市出行环境和提高企业服务水平具有重要意义。 基于以上背景,为某企业设计其配送方案,建立数学模型分析如下问题: (1)假设该公司在整个城区仅有一个配送中心(107.972554615162,26.6060305362822)。附件1中给出了企业顾客位置和需求数据。附件2为配送网络路网信息。由于顾客需求为平均量,为克服需求高峰车辆不够的情况,实际中通常对每辆车的装载量进行限制,实际载货量为规定满载量的70%。司机工作时间为每天8小时。不考虑车辆数量限制,请为企业设计合理的配送方案。(每件产品规格:长:27.5CM,宽:9CM,厚:5CM)。配送用车请参考实际货车规格自己选定。 (2)适当增加配送中心数量,能降低配送成本,假设计划增设5个配送中心,请为各配送网点划分配送范围。 二、问题背景和问题分析 2.1问题背景 所谓物流配送就是按照用户的货物(商品)订货要求和物流配送计划,在物流配送节点(仓库、商店、货物站、物流配送中心等)进行存储、分拣、加工和配货等作业后,将配好的货物送交收货人的过程,城市物流配送是指在城市范围内进行的物流配送业务活动,城市物流配送系统的服务对象归类为:政府、工业、商业、农业、大众客户。城市物流配送已随客户需求变化从“少品种、大批量、少批次、长周期”向“多品种、小批量、多批次、短周期”转变。随着中国城市化进程的进一步加快,不管是从城市经济发展,还是从城市空间结构、城市交通运输布局及城市基础设施建设来考虑,每个城市都面临一个对原有的物流配送系统进行改造、建立新的物流配送系统的问题,这就是城市物流配送系统优化提出的原因。[1] 2.2问题分析 对于第一问,为了得到最优的配送方案,我们着重从货车的调度和货车的行走路线进行设计。首先我们需要对城市进行分区,并设计货车在所有区域内进行统筹调度的方法。然后,我们针对某一个小的区域,运用图论的知识,寻找货车运送完全部货物的最短路线,实现用户、社会和公司总体利益的最大化。 对于第二问,我们需要找到五个新增配送中心的位置并且划分各个配送网点的配送范围。这是一个典型的多韦伯问题。期间我们不但要注意使得配送中心到用户的距离之和最短。同时也要满足配送中心尽量偏重用户需求量大的地区的要求。

数学建模实例—-汽车购买决策

购买汽车的选择 摘要 “我没有车我没有房”攒了几年钱终于有钱买车了,但我又担心买不到最称心的车子,于是我们团队就试图用数学建模的方法解决这个问题。 对于这种关键因素难以量化的问题,我们决定用最适合的层次分析法。首先,考虑到课题目标除了“做出购买决定”之外还要评出配置最高、最舒适、最漂亮的车子,所以我们将这个决策问题分成四层:首层是目标层,即本课题最重要的目标—购买汽车的决策,第二层是准则层,分成“舒适”“配置”“美观”“价格”四个准则,这样做的好处是便于达到课题的二级目标。第三层是次准则层,将准则层的四大准则细分为八个准则,需要指出的是“价格”因为无法细分我们将它设定为同时属于二三层。第四层,即最后一层是方案层,有三套方案供选择。 当思维过程转化为层次结构之后,从层次结构的第二层开始,对于从属于或影响上一层每个因素的同一层诸因素,用层次比较法和1-9比较尺度构造成对比较阵,直到最下层。 对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量,利用一致性指标,随机一致性指标和一致性比率做一致性检验,若检验通过,特征向量即为权向量;若不通过则需重新构造【1】。 最后组合权向量并做一致性检验。都通过之后就便得到了一个决策。此刻我们做的是重新审视模型讨论模型的局限以及不完整之处,力求改进,直到做出满意的模型。

Ⅰ问题重述 工作五年后,你决定要购买一辆汽车,预算十万左右。在汽车网上浏览了很久,初步确定将从三种价格相当的车型中选购一种。一般在购买汽车时考虑的标准可能包括:品牌、配置、动力、耗油量大小、舒适程度和外观美观情况等等。(以上提到的标准仅供参考,因人而异 (1 )不同的标准在你心目中的比重也许是不同的,请用定量的方法将其按比重的高低进行排序。 (2 )请用定量的方法说明哪种车配置最好、哪种车最舒适、哪种车最漂亮? (3 )建立数学模型,用确定的量化方法作出购买决定。 Ⅱ问题分析 本题要求用定量的方法研究购买汽车的决策。而购买汽车,人们多半是凭经验或者主观判断的提出决策方案。如何用定量的方法解决定性的问题,是首先要解决的问题。我们马上想到了层次分析法(AHP),这是一种定性和定量相结合的系统化的、层次化的分析方法。用这种方法,首先我们需要查阅大量资料,了解汽车主要构造,相关配置,外观设置等。之后就是尝试着将这些资料整合分类为能为决策提供帮助的一个个准则,然后去确定这些准则在心中的比重。于是得到了层次结构模型。结合三款车子资料,通过成对比较阵、最大特征根、组合权向量等方法求出一个决策结果,接下来并不着急给模型定型,而是审视模型改进模型直到获得满意的模型。 Ⅲ模型假设 1)获得的三款车子资料准确无误。 2)三款车子都没有质量问题。 3)车子的售后服务都一样。 Ⅳ模型的建立与求解 4.1 建立模型

数学建模课程设计

攀枝花学院 学生课程设计(论文) 题目:产品广告费用分配对销量及利润的影响模型学生姓名:梁忠 学号: 201210802007 所在院(系):数学与计算机学院 专业:信息与计算科学 班级: 12信本1班 指导教师:马亮亮职称:讲师 2014年12 月19 日 攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目具有自身阻滞作用的食饵—捕食者模型 1、课程设计的目的 数学建模课程设计是让学生通过动手动脑解决实际问题,让学生学完《数学建模》课程后进行的一次全面的综合训练,是一个非常重要的教学环节。 2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) 根据指导教师所下达的课程设计题目和课程设计要求,在规定的时间内完成设计任务;撰写详细的课程设计论文一份。 3、主要参考文献 【1】姜启源,数学模型(第二版),高等教育出版社,北京。 【2】寿纪麟,数学建模——方法与范例,西安交大出版社。 【3】(美)JOHN A.QUELCH 等著吕—林等译,市场营销管理教程和案例, 北京大学出版社 2000。 【4】戴永良广告绩效评估,中国戏剧出版社,2001。 4、课程设计工作进度计划 序号时间(天)内容安排备注 1 2 分析设计准备周一至周二 2 4 编程调试阶段周三至周一 3 2 编写课程设计报告周二至周三 4 2 考核周四至周五 总计10(天) 指导教师(签字)日期年月日 教研室意见: 年月日 学生(签字): 接受任务时间:2014 年12 月15 日

注:任务书由指导教师填写。 课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称具有自身阻滞作用的食饵—捕食者模型 评分项目分 值 得 分 评价内涵 选题15% 01 能结合所学课程知识,有 一定的能力训练。符合选 题要求 5 遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学 工作态度。 02 工作量适中,难易度合理10 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠 道获取与课程设计有关的材料。 能力水平35% 04 综合运用知识的能力10 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题, 能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析, 得出有价值的结论。 05 应用文献的能力 5 能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并 较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 06 设计(实验)能力,方案 的设计能力 5 能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、 操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清 晰、完整。 07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机 进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 08 对计算或实验结果的分析 能力(综合分析能力、技 术经济分析能力) 10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 成果质量45% 09 插图(或图纸)质量、篇 幅、设计(论文)规范化 程度 5 符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本 文件第五条要求。 10 设计说明书(论文)质量30 综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分, 结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。 11 创新10 对前人工作有改进或突破,或有独特见解。 成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签名:年月日

连锁店和生产基地增设以及货物配送问题数学建模

第一题: 1、问题重述 华商公司在全省县级及以上城镇设立销售连锁店,主要销售鲜猪肉。已知全省县级及以上城镇地理位置及道路连接。目前公司现有2个生产基地(分别设在120号和63号城镇)、23家销售连锁店,连锁店的日销售量见附录1。若运输成本为元/吨公里,请你为公司设计生产与配送方案,使运输成本最低。 2、问题分析 本题首先使用matlab软件将全省交通网络数据转换成矩阵,即若两点之间有路线,则采用矩阵的形式标注出来,若没有直接路线,则用相对很大的数如M表示,这对其求最短路没有影响。然后采用Floyd算法算出任意两个城镇之间的距离,得出新的最短路矩阵,然后从中挑选出每个连锁店与生产基地所在地城镇63和城镇120之间距离的最小值。由于每个连锁店的日销量都是给定的,并且生产基地必须满足所有连锁店的需求,因此,本题所求的运输成本最低可以转化为生产基地到连锁店的总路线最短。 3、模型假设 (1)位于同一个城镇里的生产基地和连锁店之间的距离视为0,不计入运输成本。 (2)由于要求运输成本最小,所以假定除了距离外,没有其他因素影响运输成本 (3)在求出的最短路中,皆是可行的路线。 4、符号说明 :从到的只以集合中的节点为中间节点的最短路径的长度

5、模型建立 由于要求的问题可转化为最短路问题,而解决任意两点之间的最短路问题,一般而言最为经典的模型便是Floyd算法,所以此模型即为Floyd算法的模型。即状态转移方程如下: 1.若最短路径经过点k,则; 2.若最短路径不经过点k,则。 因此,。 在实际算法中,为了节约空间,可以直接在原来空间上进行迭代,这样空间可降至二维。 6、模型求解 全省交通网络图如下: 先把全省交通网络数据转换成矩阵,其matlab程序见附件程序一(注:如问题分析所说,若两点之间没有直接路线,则用大M表示,分析此题,可用1000代替大M,对程序运行结果无影响),然后采用Floyd算法,求出一个154*154的矩阵,D (i,j)表示i,j之间的最短距离。Floyd算法程序见附件程序二。我们算出任意两个城镇之间的距离,然后分别比较城镇63和城镇120与23个连锁店的距离,比如:如果城镇63与连锁店i的距离小于城镇120与连锁店i的距离,则连锁店i的猪肉由生产基地在城镇63的生产基地供应。最终所得方案如下: 表1 运输成本最小方案 生产基地连锁店所在城镇最短距离(公里)日销售量(kg)运费(元) 城镇63 2 106 38223

送货线路设计问题

送货路线设计问题 现今社会网络越来越普及,网购已成为一种常见的消费方式,随之物流行业也渐渐兴盛,每个送货员需要以最快的速度及时将货物送达,而且他们往往一人送多个地方,请设计方案使其耗时最少。 现有一快递公司,库房在图1中的O点,一送货员需将货物送至城市内多处,请设计送货方案,使所用时间最少。该地形图的示意图见图1,各点连通信息见表3,假定送货员只能沿这些连通线路行走,而不能走其它任何路线。各件货物的相关信息见表1,50个位置点的坐标见表2。 假定送货员最大载重50公斤,所带货物最大体积1立方米。送货员的平均速度为24公里/小时。假定每件货物交接花费3分钟,为简化起见,同一地点有多件货物也简单按照每件3分钟交接计算。 现在送货员要将100件货物送到50个地点。请完成以下问题。 1. 若将1~30号货物送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。给出结果。要求标出送货线路。 2. 假定该送货员从早上8点上班开始送货,要将1~30号货物的送达时间不能超过指定时间,请设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路。 3. 若不需要考虑所有货物送达时间限制(包括前30件货物),现在要将100件货物全部送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路,给出送完所有快件的时间。由于受重量和体积限制,送货员可中途返回取货。可不考虑中午休息时间。 以上各问尽可能给出模型与算法。

图1 快递公司送货地点示意图 O点为快递公司地点,O点坐标(11000,8250),单位:米表1 各货物号信息表 货物号送达地点重量(公斤)体积(立方 米) 不超过时间 113 2.500.03169:00 2180.500.03549:00 331 1.180.02409:30 426 1.560.035012:00 521 2.150.030512:00 614 1.720.010012:00 717 1.380.010912:00 823 1.400.042612:00

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