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《數(shù)學(xué)建模——班車的合理安排》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第十一屆學(xué)科競賽之?dāng)?shù)學(xué)建模競賽承諾書我們仔細(xì)閱讀了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白,在競賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式(包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等)與隊(duì)外的任何人研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道,抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料(包括網(wǎng)上查到的資料),必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾,嚴(yán)格遵守競賽規(guī)則,以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為,我們將受到嚴(yán)肅處理。我們授權(quán)河大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組委會(huì),可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展示(包括進(jìn)行網(wǎng)上公示,在書籍、期
2、刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等)。我們參賽選擇的題號(hào)是(從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫):C參賽隊(duì)員(打印并簽名):序號(hào)姓名(打?。┧趯W(xué)院(打?。┖灻ㄊ趾灒?郭廷楨物理與機(jī)電工程學(xué)院2魏曉明物理與機(jī)電工程學(xué)院3岳春烈物理與機(jī)電工程學(xué)院指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人(打印并簽名):日期:2015年5月24日評(píng)閱編號(hào)(由競賽組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)):第十一屆學(xué)科競賽之?dāng)?shù)學(xué)建模競賽評(píng)閱專用頁評(píng)閱編號(hào)(由競賽組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)):評(píng)閱記錄(供競賽組委會(huì)評(píng)閱時(shí)使用):評(píng)閱人評(píng)分備注評(píng)閱結(jié)果:獲獎(jiǎng)等級(jí):班車的合理安排摘要:本文針對(duì)班車的合理安排,關(guān)于發(fā)車時(shí)間、線路、每條路線的
3、運(yùn)行時(shí)間、班次和各個(gè)車輛的耗油成本的問題建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,在問題解決過程中采用了窮舉算法和遞歸算法。分析、建立模型、求解過程中,利用MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,并用C語言實(shí)現(xiàn)某些算法,得出相應(yīng)的結(jié)論。問題1通過分析題中所給的數(shù)據(jù),對(duì)線路1每天乘坐人數(shù)建立單因素方差分析模型,假設(shè)臨界值為0.05,在MATLAB中用函數(shù)P=anoval(X)來計(jì)算概率值,得出P>>0.05,故認(rèn)為問題1結(jié)果不存在顯著的差異。問題2根據(jù)題中所給數(shù)據(jù),通過研究分析,建立派車最優(yōu)化組合模型,再增加耗油成本變量,建立單目標(biāo)最優(yōu)化模型,再通過C語言運(yùn)用窮舉法求出最優(yōu)解,得出每日最低耗油成本
4、同時(shí)確定了班車的安排方式,其安排方式見表5.6所示。對(duì)于問題3在問題2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮班車之間運(yùn)行的相互影響,深入改善建立單目標(biāo)最優(yōu)化模型,采用C語言窮舉法求出班車運(yùn)行時(shí)的最低耗油成本,得出最佳行車組合方式,其安排方式見表5.9所示。關(guān)鍵字:優(yōu)化模型、C語言窮舉算法、MATLAB單因素方差分析、遞歸算法20一、問題重述班車的合理安排是一個(gè)優(yōu)化合理模型。必須保證每位教職工有座且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地,要考慮路線最佳車輛分配最為合理;也就是說在能保證老師被安全準(zhǔn)時(shí)的前提下,車輛的安排要最省錢,也就最優(yōu)分配;再分配過程中要考慮每輛車運(yùn)送時(shí)間差是否滿足運(yùn)輸時(shí)刻表的安排,同時(shí)也要考慮
5、班車的座位是否滿足需求。如何在校車運(yùn)行與節(jié)約資源取得最大效益,已經(jīng)成為了困擾眾多高校的問題之一。本文就是為了解決這一問題而撰寫的。某高校地處市郊,共設(shè)立了五條不同方向的接送線路,從周一至周五每天用班車接送居住在市區(qū)沿途線路的教職工。這五條線路市區(qū)與學(xué)校之間的平均運(yùn)行時(shí)間依次分別需要45分鐘,70分鐘,60分鐘,20分鐘和50分鐘。目前學(xué)校配有五輛班車,分別是55座、45座、40座、33座和26座,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前油價(jià),這五輛班車的油耗大約分別是5元/分鐘、4元/分鐘、4元/分鐘、3元/分鐘和2元/分鐘。此外,由于周一至周五每日的課程安排不同,因此每日乘坐同一班次的教職工
6、人數(shù)也是不同的。(1)對(duì)各條線路而言,每日早晨07:00從市區(qū)用哪一輛班車到學(xué)校,下午17:40就用這輛班車回到市區(qū)。(2)要求每班次的車都應(yīng)當(dāng)保證有充足的座位,即不能出現(xiàn)有人因座位不足而站著的情況。(3)若校車到達(dá)終點(diǎn)站時(shí),距離終點(diǎn)站返回學(xué)校下一班車時(shí)刻時(shí)尚早,或該終點(diǎn)站當(dāng)日已經(jīng)沒有返回學(xué)校的班次,則空車返回學(xué)?;蛘咭暻闆r考慮安排到另一個(gè)線路的終點(diǎn)站再沿途接入學(xué)校。二、符號(hào)說明班車A:55座,耗油5元/分鐘;班車B:45座,耗油4元/分鐘;班車C:40座,耗油4元/分鐘;班車D:33座,耗油3元/分鐘;班車E:26座,耗油2元/分鐘;S(i):星期一到星期五中每班次
7、車最多人數(shù)Fy:A、B、C、D、E五輛車對(duì)應(yīng)的價(jià)格/每分鐘Sj:每條路線運(yùn)行時(shí)長:因素A的效應(yīng)平方和;:誤差的平方和;:總和、;線路1每天每班次車所對(duì)應(yīng)的人數(shù);Hy:耗油量Cz(i):班車A、B、C、D、E的車座個(gè)數(shù)20三、問題分析本問題是合理優(yōu)化模型。必須保證每位老師有座并且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地,且要考慮線路最佳車輛分配最為合理;具體就是在能保證老師被安全準(zhǔn)時(shí)接送的條件下,車輛的安排要最省錢,也就是最優(yōu)分配;在分配過程中要考慮每輛車運(yùn)送時(shí)的時(shí)間差是否滿足運(yùn)輸時(shí)刻表的安排。為方便建模求解經(jīng)過分析將班次和時(shí)間綁定起來在分析過程中就可以簡化一個(gè)決策變量,方便分