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数学建模案例

风力等级
隶属度
-2
-1
0
1
2
0-3
0.0
0.0
0.0
0.2
0.8
4-5
0.0
0.0
0.2
0.6
0.2
5-6
0.1
0.3
0.5
0.1
0.0
6-7
0.2
0.4
0.3
0.1
0.0
>7
0.5
0.3
0.2
0.0
0.0
表2.7
水的流速与搜索风险评估等级之间的隶属度子集表,见表2.8所示。
水的流速
隶属度
-2
-1
0
子因素权重搜索设备完备性:0.3333
能见度距离:0.2805
风力等级:0.1834
环境影响:水的流速:0.1542
交通量:0.114
表3.2
马航残骸和黑夹子搜索海域搜索船只各项指标信息表
第一级指标
第二级指标
高危险
较高危险
一般危险
较低危险
低危险
搜索船只
应急性计划
0.0
0.0
0.0
0.8
0.2
通讯设备状况







搜索黑匣子
摘要
一、问题重述
2014年3月8号,马来西亚航空370号班机从马来西亚吉隆坡前往中国北京途中失联,被认为是有史以来“最离奇”的飞机失联案例。空难的谜团不能解开,很大程度上取决于能不能打捞到“黑匣子”。MH370的失联,各国为此出动了25架飞机,40艘舰艇,甚至包括若干卫星。
我们要解决的问题如下:
-2
-1
0
1
2
<1000
0.0
0.0
0.1
0.3
0.6
2000~3000
0.0
0.00.20.5源自0.33000~4000
0.0
0.1
0.4
0.4
0.1
4000~5000
0.2
0.5
0.2
0.1
0.0
>5000
0.8
0.2
0.0
0.0
0.0
表2.9
3.风险评估模型各指标权重的确定
建立多指标体系后,还需要确定各评判指标的权重。权重指各因素在评价指标体系中对其要评价目标索契作用的大小程度。要想得到更接近实际的评价效果必须合理地分配权重。本文利用层次分析法来确定紧急海上搜索各个因素的权重。根据网上资料,可知道有关专家的主体意见,虽然缺乏大量统计资料证实但也是客观事实的近似反应。
二、模型假设
1.马航370残骸和黑夹子落点的可疑位置已确定。
2.专家对搜索船只在搜索过程中的权重确定真是可靠。
3.船只在搜索过程中只受到文中因素的影响,其余因素影响很小。
4.在搜索过程中,风速和浪高等环境因素是不变的。
5.搜索过程中各种搜索工具不会出现故障。
6.搜救船只只能按照特定航道行驶。
7.搜索船只的设备都比较齐全,船只的类别对搜索的影响不大。
我们郑重承诺,严格遵守选拔规则,以保证选拔的公正、公平性。如有违反选拔规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们选择的题号是(从A/B/C中选择一项填写):C
队员签名:1.
2.
3.
日期:2014年8月19日
2014年河南科技大学数学建模竞赛选拔
编号专用页
评阅编号(评阅前进行编号):
评阅记录(评阅时使用):
0.1
0.0
4.根据各评价因素的得分得出模糊关系矩阵,经过单因素模糊评判得:
B1==A1•R1=(0.0000,0.0000,0.0392,0.0625,0.3358)
B2=A2•R2=(0.0000,0.0000,0.1330,0.7667,0.1000)
B3=A3•R3=(0.1833,0.5994,0.1770,0.0404.,00000)
2014年河南科技大学模拟训练一
承诺书
我们仔细阅读了数学建模选拔赛的规则.
我们完全明白,在做题期间不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人研究、讨论与选拔题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反选拔规则的,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。
1
2
0-0.4
0.0
0.0
0.0
0.2
0.8
0.4-1.2
0.0
0.0
0.0
0.6
0.3
1.2-2.2
0.0
0.1
0.1
0.3
0.1
2.2-3.2
0.2
0.5
0.5
0.1
0.0
>3.2
0.7
0.3
0.2
0.0
0.0
表2.8
交通量与搜索风险等级之间的隶属度子集表,见表2.9所示。
交通量(艘次/月)
隶属度
2.搜索风险评估与各指标隶属度的确定
评价等级V=(-2,-1,0,1,2)代表5个模糊子集。通过专家经验等方法,最终确定各指标与各评判等级之间的隶属度如下:
(1)应急计划与搜索风险等级之间的隶属度子集表,见表2.2所示。
应急计划完备性
应急计划完备性
隶属度
-2
-1
0
1
2
一级
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
能见度影响搜索行动的隶属度子集表,如表2.6所示。
能见度距离(n mile)
隶属度
-2
-1
0
1
2
>6
0.0
0.0
0.0
0.2
0.8
4-6
0.0
0.0
0.1
0.4
0.3
2-4
0.0
0.1
0.4
0.6
0.1
0.5-2
0.2
0.5
0.2
0.1
0.0
<0.5
0.8
0.2
0.0
0.0
0.0
表2.6
风力与搜救风险评估等级之间的隶属度子集表,如表2.7所示。
救助人员业务水平
隶属度
-2
-1
0
1
2
一级
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
二级
0.0
0.0
0.0
0.3
0.2
三级
0.0
0.1
0.6
0.0
0.0
四级
0.2
0.7
0.1
0.0
0.0
五级
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
备注:搜索队员素质等级需要经过专家评判确定,一级代表最佳,五级代表一般。
表2.4
(4)搜索设备影响对搜索行动的隶属度子集表,如表2.5:
二级
0.0
0.0
0.0
0.8
0.2
三级
0.0
0.1
0.6
0.3
0.0
四级
0.2
0.7
0.1
0.0
0.0
五级
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
备注:应急计划完备性等级需要经过专家评判确定,一级代表最佳,五级代表一般。
表2.2
(2)通讯设备与搜救风险等级之间的隶属度子集表,见表2.3
通讯设备状况
隶属度
-2
-1
1.我们首先将单独对船只这种搜寻工具分析,根据假设确定最后失联地点,找出大概搜索区域,确定飞机残骸和黑夹子疑似地点,利用性变形最短路径模型确定搜索完所有可疑地点的最短路径,最后求出最小风险系数下的最优搜索方案,并明确这种搜索方案的优缺点。
2.所有的飞机船舰及卫星都有一个国家统一调度,则根据卫星、飞机、船舰的各自的探索方式划分搜寻区域,进行统一分工合作,提高搜索的效率和降低搜索的费用。分别建立模型得出每种单一搜索工具的最优搜索你方案,最终利用多人TST问题计算整合出多种搜索工具共同参与下的最优搜索方案。
0.0
0.0
0.2
0.7
0.1
搜索人员业务水平
0.0
0.0
0.0
0.7
0.3
搜索设备完备性
0.0
0.0
0.1
0.8
01
搜索目标
0.0
0.0
0.0
0.1
0.9
搜索环境
能见度距离
0.0
0.0
0.1
0.6
0.2
风力等级
0.0
0.0
0.2
0.6
0.2
水的流速
0.0
0.0
0.1
0.6
0.3
交通量
0.1
0.4
0.4
8.在搜索过程中,风速和浪高等环境因素是不变的。
9.各种搜索人员之间能够实现理想状态下的无障碍交流和信息共享。
三、符号说明
变量和缩略语
定义
WC
风飘矢量位移
Vt
海流t时刻的速度
S1
只在洋流影响下的漂流位移
S0
初始位移
La1
A线上相邻顶点之间的距离
A
顶点的分组A即搜索路线A线
M
关联矩阵
A
邻接矩阵
Lab
A线和B线之间的距离
B4=A4•R4=(0.0111,0.0446,0.1657,0.5346,0.2440)
经过综合模糊评判,可以得到马航370残骸和黑夹子搜索风险系数:
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