第一篇:2014年“深圳杯”數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)的通知
附件
1關(guān)于舉辦2014年“深圳杯”數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)的通知
數(shù)模競(jìng)賽[2014-03]號(hào)
各賽區(qū)組委會(huì),各高等院校,愛(ài)好數(shù)學(xué)建模的大學(xué)教師和同學(xué)們:
為了進(jìn)一步促進(jìn)全國(guó)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的開(kāi)展,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)和深圳市科協(xié)決定共同舉辦2014年“深圳杯”數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng),現(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下,請(qǐng)各賽區(qū)做好相應(yīng)的宣傳和組織工作。
一、夏令營(yíng)的時(shí)間和地點(diǎn)
夏令營(yíng)將于2014年8月底在深圳舉行(具體報(bào)到時(shí)間、地點(diǎn)和注意事項(xiàng)另行通知)。
二、活動(dòng)形式及參加人員
全國(guó)組委會(huì)將于2014年4月中旬在競(jìng)賽網(wǎng)站(http://)公布夏令營(yíng)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,有興趣的學(xué)生以隊(duì)為單位參加(每隊(duì)最多三人,可以是大學(xué)生、也可以是研究生,但必須來(lái)自同一所學(xué)校),任選一題,經(jīng)過(guò)1個(gè)多月的研究,向賽區(qū)組委會(huì)提交研究論文。賽區(qū)組委會(huì)向全國(guó)組委會(huì)推薦參加夏令營(yíng)的論文(每個(gè)賽區(qū)每個(gè)問(wèn)題推薦一篇),全國(guó)組委會(huì)從中選擇赴深圳參加夏令營(yíng)的學(xué)生和教師。在深圳夏令營(yíng)期間,將評(píng)選優(yōu)秀論文并對(duì)獲獎(jiǎng)?wù)呓o予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。
特別說(shuō)明:夏令營(yíng)活動(dòng)不是競(jìng)賽,因此在完成夏令營(yíng)論文時(shí),同學(xué)可以向教師甚至專家請(qǐng)教,并可以與教師甚至專家一起完成論文。
三、活動(dòng)經(jīng)費(fèi)的分擔(dān)
參加夏令營(yíng)人員的差旅費(fèi)由各賽區(qū)自行解決,夏令營(yíng)期間的全部活動(dòng)經(jīng)費(fèi)(包括參加活動(dòng)的全體人員的食宿費(fèi))由活動(dòng)主辦方承擔(dān)。
四、具體時(shí)間安排
4月15日前,全國(guó)組委會(huì)網(wǎng)站公布夏令營(yíng)建模問(wèn)題(初步定為四個(gè)問(wèn)題)。
6月16日前,各賽區(qū)將候選隊(duì)論文報(bào)全國(guó)組委會(huì)(每個(gè)問(wèn)題一篇)。學(xué)生將論文提交給所在賽區(qū)組委會(huì)的時(shí)間由所在賽區(qū)組委會(huì)自行決定并通知學(xué)生。
7月1日前后,全國(guó)組委會(huì)網(wǎng)站公布正式參加深圳夏令營(yíng)的名單。
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織委員會(huì)
2014年4月8日
第二篇:2012年深圳杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)
2012年“深圳杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)
C題:3D仿真機(jī)房建模
問(wèn)題背景:由于高密度計(jì)算、多任務(wù)計(jì)算的需要,越來(lái)越多的高性能數(shù)據(jù)中心或互聯(lián)網(wǎng)中心(DC、IDC)正逐漸建成。在現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心內(nèi),由于刀片服務(wù)器成本與性價(jià)比高,體積小而被廣泛使用。由于自身能源與冷卻條件限制,這類大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心或許每年需要花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元,主要用于計(jì)算設(shè)備及系統(tǒng)冷卻所需的能源費(fèi)用。因此有必要提高數(shù)據(jù)中心設(shè)備的能效,極大化數(shù)據(jù)中心的能源利用率及計(jì)算能力。大約在上世紀(jì)90年代后期,IBM、HP等公司首先提出綠色數(shù)據(jù)中心的概念,并受到世界各國(guó)的廣泛重視。
綠色數(shù)據(jù)中心的主要目標(biāo)包括:
? 最佳PUE(數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施能源利用效率)實(shí)現(xiàn) ? 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能制冷,精確送配風(fēng)系統(tǒng) ? 優(yōu)化的場(chǎng)地設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
? 支持全球領(lǐng)先環(huán)保節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)LEED(美國(guó)領(lǐng)先能源和環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范)? 實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)部署
? 區(qū)域化和模塊化設(shè)計(jì)--高熱區(qū)和低熱區(qū),采用不同的散熱方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同負(fù)載的有效支持。對(duì)大型數(shù)據(jù)中心,模塊化設(shè)計(jì)理念。
? 整合的智能的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)(動(dòng)力設(shè)施,環(huán)境與IT設(shè)施,平臺(tái)統(tǒng)一)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
綠色數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)在我國(guó)處于剛起步階段,相關(guān)的工作很少,資源缺乏。作為綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是利用源自服務(wù)器及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù),刻畫數(shù)據(jù)中心的熱循環(huán)過(guò)程。機(jī)房?jī)?nèi)熱環(huán)境分析是綠色機(jī)房設(shè)計(jì)的主要步驟之一。為了保證機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備健康運(yùn)行,數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)必須根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)的溫度(室內(nèi)最高溫度)向機(jī)房送配冷氣。而合理地給服務(wù)器分配工作任務(wù),能夠降低機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)的溫度,達(dá)到節(jié)能目的。圖1是較典型的一類數(shù)據(jù)中心機(jī)房虛擬示意圖。
圖1 虛擬機(jī)房示意圖
該類機(jī)房采用獨(dú)立的空調(diào)通風(fēng)制冷系統(tǒng)(HVAC),機(jī)房機(jī)柜的布置通常按一定的行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求布置。相鄰機(jī)柜的出風(fēng)口面對(duì)同一個(gè)通道。形成熱通道。機(jī)房?jī)?nèi)熱氣流經(jīng)循環(huán)進(jìn)入HVAC頂部,在經(jīng)過(guò)水冷系統(tǒng)冷卻后從地下冷風(fēng)槽通過(guò)中孔板送入機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口,形成冷通道。對(duì)于此類機(jī)房,往往由于機(jī)柜布置的不合理,以及各機(jī)柜服務(wù)器任務(wù)分配的不合理,造成機(jī)房?jī)?nèi)局部溫度過(guò)高(形成熱點(diǎn))。為了保證服務(wù)器的健康工作,通常需要HVAC降低送風(fēng)溫度或加大送風(fēng)量,造成耗能增加。綠色數(shù)據(jù)中心的主要任務(wù)之一就是根據(jù)機(jī)房的基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài),按照行業(yè)規(guī)范要求合理地布置機(jī)柜,分布任務(wù),盡量避免局部地區(qū)過(guò)熱。該問(wèn)題數(shù)學(xué)上處理起來(lái)比較困難,圖2是一個(gè)測(cè)試案例,部分測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)附件1及附件2。供你們隊(duì)參考。
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圖2 測(cè)試機(jī)房虛擬示意圖
該測(cè)試機(jī)房高3.2米,每個(gè)機(jī)柜群長(zhǎng)6.4米,深0.8米,高2米,由8個(gè)同樣的機(jī)柜組成,每個(gè)機(jī)柜由5個(gè)機(jī)架構(gòu)成(共160個(gè)機(jī)架)。通道2與4是冷通道,空調(diào)制冷系統(tǒng)將冷氣送到冷通道,各機(jī)柜的服務(wù)器從冷通道吸入冷氣。通道1,3,5是熱通道,服務(wù)器將熱量排入熱通道,再通過(guò)排風(fēng)系統(tǒng)排出,循環(huán)進(jìn)入空調(diào)頂部。機(jī)柜群與側(cè)邊墻距離1.6米,兩個(gè)空調(diào)布置在冷通道的一端靠墻處??照{(diào)幾何尺寸為寬1.8米,厚度為0.9米,高度為2米?;仫L(fēng)孔位于空調(diào)頂部,幾何尺寸約為0.5米乘1.4米??照{(diào)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)速與溫度由機(jī)房室內(nèi)溫度與風(fēng)速確定,送風(fēng)溫度為送風(fēng)槽出口溫度,風(fēng)速不詳??梢詫C(jī)房近似看作封閉系統(tǒng)(一般情況下機(jī)房門不開(kāi)的的,不允許人進(jìn)出)。
出風(fēng)槽的寬度約為0.4米(冷通道寬度的三分之一),長(zhǎng)度約為6.4米,孔隙率約為50%,與機(jī)柜并行排列。
你們隊(duì)需要解決的問(wèn)題如下:
(1)根據(jù)附件1的數(shù)據(jù),繪出冷、熱通道的熱分布及流場(chǎng)分布及室內(nèi)最高溫度位置。(2)建立描述該問(wèn)題熱分布的數(shù)學(xué)模型及算法,并與測(cè)試案例進(jìn)行比較。
(3)如果定義該機(jī)房的總體任務(wù)量為1,根據(jù)你的模型及附件1的流場(chǎng)數(shù)據(jù),確定服務(wù)器實(shí)際任務(wù)量為0.8及0.5的最優(yōu)任務(wù)分配方案,并給出室內(nèi)最高溫度。(4)如果按照《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(附件3)C級(jí)要求控制機(jī)房溫度,討論服務(wù)器設(shè)計(jì)任務(wù)量一定條件下,如何控制空調(diào)的送風(fēng)速度或送風(fēng)溫度(可以通過(guò)送風(fēng)槽的出口風(fēng)速與溫度來(lái)描述)。
第三篇:數(shù)學(xué)建模深圳杯禁摩限電
數(shù)學(xué)建模
“禁摩限電”政策效果綜合分析
一、摘要
問(wèn)題: 本文從深圳的交通資源總量(即道路通行能力)、交通需求結(jié)構(gòu)、各種交通工具的效率及對(duì)安全和環(huán)境的影響這5 個(gè)不同的方面,建立了不同的數(shù)學(xué)模型,定量的分析了“禁摩限電”的影響。
模型:
模型一(混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型)以右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和直行摩托車、電動(dòng)車為研究對(duì)象,通過(guò) matlab 編程,仿真交叉口混合交通流特性和非機(jī)動(dòng)車(電動(dòng)車)的干擾特性,從而直觀的反映了深圳某一路段道路通行能力的變化情況。
模型二(基于非集計(jì)模型的交通需求結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)模型)基于效用最大化假說(shuō),以出行者個(gè)體為研究對(duì)象,結(jié)合部分?jǐn)?shù)據(jù),預(yù)測(cè)深圳交通需求結(jié)構(gòu)在未來(lái)幾年中的變化。
模型三(基于交通工具安全性的的平均人口加權(quán)死亡率模型)由于缺乏更加詳細(xì)的數(shù)據(jù),這里主要比較分析了摩托車、客車、自行車這三種交通工具的安全性,主要以計(jì)算得到的平均人口加權(quán)死亡率的數(shù)值體現(xiàn)其安全性能。其次用層次分析法建立評(píng)價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)上述安全性模型的穩(wěn)定性檢驗(yàn)。
最后針對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題,從排放污染和噪聲污染兩方面入手,通過(guò) excel求和、均值,計(jì)算出不同污染物和噪聲聲級(jí)的具體數(shù)值,然后通過(guò)繪制圖像,更加直觀的反映了摩托車對(duì)環(huán)境的影響。
結(jié)論:
從而我們得出結(jié)論:隨著車輛駛?cè)敫怕实牟粩嘣黾樱囕v自由通行的概率逐漸下降,車輛擁堵的概率明顯上升。這就說(shuō)明隨著現(xiàn)實(shí)中車輛總數(shù)的日益上升,很可能導(dǎo)致城市道路無(wú)法承受現(xiàn)有的交通總量,出現(xiàn)普遍的交通擁堵?tīng)顩r。所以,禁摩限電政策有助減少交通總量,從而在不改變總體道路承載能力的情況下緩解交通擁堵問(wèn)題。摩限電政策有助于減少非公共交通類的交通工具,從而促進(jìn)公共交通的發(fā)展,從而保證城市各方面的發(fā)展。這也說(shuō)明了禁摩限電政策的正確性。
關(guān)鍵字:Matlab 混合交通流元胞自動(dòng)機(jī) 交通需求結(jié)構(gòu) 層次分析法
數(shù)學(xué)建模
五、模型的建立與求解
為了使“禁摩限電”這一政策得到大多數(shù)人的支持,我們從深圳的交通資源總量(即道路通行能力)、交通需求結(jié)構(gòu)、各種交通工具的效率及對(duì)安全和環(huán)境的影響等因素和指標(biāo)出發(fā),建立數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行定量分析。
1.模型一
1.1.1混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型
模型的建立與求解:
要分析摩托車與電動(dòng)車對(duì)城市道路通行能力的影響,就要建立合理的微觀混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型,仿真分析交叉路口混合交通流的特性和非機(jī)動(dòng)車干擾特性。這里主要以右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和直行電動(dòng)車為研究對(duì)象。
仿真元胞如圖 2 所示.Lane1 為右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車入口車道, 長(zhǎng)度 L1 = 799 元胞;Lane3 為右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車出口車道, 長(zhǎng)度 L3 = 200 元胞;Lane2 為直行車道, 長(zhǎng)度 L2= 1000 元胞.元胞 T 是電動(dòng)車和右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的沖突區(qū), 設(shè)置在自行車道和機(jī)動(dòng)車道上的第 800 個(gè)元胞格子交叉處;元胞 X 和元胞 Y 則分別表示緊鄰沖突元胞 T 的電動(dòng)車道元胞和機(jī)動(dòng)車道元胞,每個(gè)元胞的大小為 3.5m×3.5m,機(jī)動(dòng)車占據(jù) 2個(gè)元胞, 一個(gè)元胞最多容納 3 輛電動(dòng)車.模型仿真步長(zhǎng)為 1 s, 采用開(kāi)口邊界條件.為獲取研究所需的流量數(shù)據(jù), 在距離元胞 T 上游的機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道的第 100 個(gè)元胞內(nèi)設(shè)置虛擬探測(cè)器,測(cè) 10000 個(gè)時(shí)步內(nèi)通過(guò)探測(cè)器的機(jī)動(dòng)車和自行車數(shù)量.機(jī)動(dòng)車流量 qm(輛/時(shí)步)為通過(guò)機(jī)動(dòng)車道上第700 個(gè)元胞的機(jī)動(dòng)車數(shù)量, 電動(dòng)車流量 qn(輛/時(shí)步)?!?車道)為自行車道上從第 699 個(gè)元胞進(jìn)入到第700個(gè)元胞內(nèi)自行車的數(shù)量之和, 最后均取平均值.pm 和 pn 分別為機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)車的到達(dá)率.圖3為機(jī)動(dòng)車流量 qm 與到達(dá)率 pm 和 pn 的關(guān)系.由圖可知, 存在一個(gè)臨界機(jī)動(dòng)車
數(shù)學(xué)建模
到達(dá)率 pmc將機(jī)動(dòng)車流分成自由流和飽和流, 流量 qm 先隨 pm 的增加而線性增長(zhǎng).但當(dāng) p > pc時(shí), 流量 q 變?yōu)榕R界值 qc,表明機(jī)動(dòng)車道由自由流變成飽和流, 流量趨于穩(wěn)定.隨著到達(dá)率 pn 繼續(xù)增加, 機(jī)動(dòng)車飽和流量qmc降低, 當(dāng) pn > 0:44時(shí),機(jī)動(dòng)車的飽和流量 qmc趨于穩(wěn)定.圖4為電動(dòng)車流量 qn 與到達(dá)率 pn 和 pm 的關(guān)系.由圖可知, 存在一個(gè)臨界到達(dá)率 pnc將電動(dòng)車流分成自由流和飽和流,流量qn 先隨Pn 的增加而線性增長(zhǎng),但是當(dāng)pn > pnc時(shí), 流量 qn 變?yōu)榕R界值qnc,自由流變成飽和流,然后趨于穩(wěn)定.當(dāng)pm 繼續(xù)增加, 電動(dòng)車飽和流量 qnc越來(lái)越小.pm > 0.12 時(shí),qnc趨于穩(wěn)定.通過(guò)圖 3和圖 4 可以看出, 只有當(dāng) pm > pmc(pn > pnc)時(shí), 機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)車之間才會(huì)產(chǎn)生明顯的干擾.
圖5
數(shù)學(xué)建模
從圖中可以看出,電動(dòng)車到達(dá)率越高,機(jī)動(dòng)車飽和流量越小,即車道道路通行越小。
2.模型二
2.1基于非集計(jì)模型的交通需求結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
通過(guò)查閱相關(guān)資料,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)城市的交通需求結(jié)構(gòu)的結(jié)果是出行者個(gè)人交通選擇的綜合反映。我們通過(guò)以出行者是個(gè)體為研究對(duì)象,結(jié)合<<深圳市公共交通客運(yùn)規(guī)劃>>中的部分?jǐn)?shù)據(jù),將 2007 年調(diào)查數(shù)據(jù)作為現(xiàn)狀,預(yù)測(cè) 2012 交通出行比例,再與2012 年的實(shí)際所得數(shù)據(jù)對(duì)比,分析評(píng)價(jià)此模型是否合理。
2.2.1 模型的建立與求解
模型的基本原理:非集計(jì)模型的理論基礎(chǔ)效用最大化假說(shuō)。其中選擇枝為可以選擇的交通方式,若選擇枝個(gè)數(shù)為 2,則為 BL模型,若選擇枝個(gè)數(shù)大于等于 2,則為ML 模型。
模型的建立:
1.隨機(jī)效用函數(shù)表達(dá)式為 Uin=Vin +εin,Uin 是個(gè)人 n 關(guān)于選擇枝i 的效用;Vin 是
數(shù)學(xué)建模
設(shè)置檢驗(yàn)水平a 為 0.05,利用非集計(jì)模型通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)參數(shù)θ1~θ13進(jìn)行t檢驗(yàn)。
ML模型數(shù)據(jù)結(jié)果參數(shù)θ1~θ13 的 t檢驗(yàn)值
從檢驗(yàn)結(jié)果中可以看到,Θ8的 t 檢驗(yàn)值小于 1.96,即有 95%的可靠性可以認(rèn)為特性變量 Xin8 是不對(duì)選擇概率造成影響的因素.所以,我們將特性變量 Xin8 從影響因素中剔除.選取2012 年調(diào)查值作為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并將得到的個(gè)人選擇概率值集計(jì)化為全體居民的選擇概率值.結(jié)果分析:
通過(guò)模型分析結(jié)果與實(shí)際值對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)值基本接近,誤差不大。說(shuō)明此模型的合理性可用于未來(lái)城市交通方式結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)。
011121314n)/(n-1)=0.045
通過(guò)查表,R.I=0.52 所以 C.R= C.I / R.I= 0.087 <0.1 即通過(guò)一致性檢驗(yàn),安全性評(píng)價(jià)模型合理。
六、參考文獻(xiàn)
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[6]姜啟源,謝金星,葉??;數(shù)學(xué)模型(第4版),高等教育出版社2011年版 [7]薛運(yùn)強(qiáng),劉彤;基于ML的樣本量研究,濟(jì)南公交科技研究學(xué)院,2012
七、模型的評(píng)價(jià)
7.1模型的優(yōu)點(diǎn)
此模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)性分析,層次分明,定性定量綜合分析了各因素“禁摩限電”的影響,并且所需要的定量數(shù)據(jù)信息較少,所得結(jié)果簡(jiǎn)單明確,容易為決策者了解和掌握。
7.2 模型的缺點(diǎn)
指標(biāo)過(guò)多時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量大,且權(quán)重難以確定,特征值和特征向量的精確求法比較復(fù)雜,不容易發(fā)現(xiàn)指標(biāo)的相對(duì)重要性的取值里到底是哪個(gè)有問(wèn)題,哪個(gè)沒(méi)問(wèn)題。
八、附錄
double RandomNumber::fRandom(void){ return Random(maxshort)/double(maxshort);}
fitness = @first_multi;b = [-6,-6];A = [];b = [];lity constraints;
function [new_matrix_cells,new_v]=leadcarupdate(matrix_cells,v)n=lh(matrix_cells);if v(n)~=0 matrix_cells(n)=0;v(n)=0;end new_matrix_cells=matrix_cells;new_v=v;
v = 0;p=0;d=0;nl = 150;nc = 1;dt=0.02;nt=500;fp = 0.4;% 車流密度不變下的單車道仿真 % nc:車道數(shù)目(1)
v(i-j+1)=randslow(v(i-j+1));new_v=v(i-j+1);n=100;%數(shù)據(jù)初始化z=zo(2,n);%元胞個(gè)數(shù) z=roadstart(z,8);%道路狀態(tài)初始化,路段上隨機(jī)分布 8輛cells=z;vmax=3;%最大速度
v=speedstart(cells,vmax);%速度初始化 memor_cells=zeros(3000,n);memor_v=zeros(3000,n);imh=imshow(cells);%初始化圖像
set(imh, 'erasemode', 'none')axis equal axis tight stop=0;%等待車輛到達(dá) freeze=0;for j=1:i if matrix_cells(i-j+1)~=0 location_frontcar=i-j+1;break;else location_frontcar=0;end end while(1){ if(l>=r)while(a[--j]>pivot);if(i>=j)break;Swap(a[i], a[j]);} if(j-l+1==k)return pivot;
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第四篇:2014深圳杯數(shù)學(xué)建模C題 思想攻略
2014深圳杯數(shù)學(xué)建模C題 思想攻略 ?
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? 瀏覽:1844 | 更新:2014-05-07 17:19 | 標(biāo)簽: 數(shù)學(xué)
2014年“深圳杯”數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)C題 垃圾焚燒廠的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償問(wèn)題“垃圾圍城”是世界性難題,在今天的中國(guó)顯得尤為突出。2012年全國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量達(dá)到1.71億噸,比2010年增長(zhǎng)了1300萬(wàn)噸。數(shù)據(jù)顯示,目前全國(guó)三分之二以上的城市面臨“垃圾圍城”問(wèn)題,垃圾堆放累計(jì)侵占土地75萬(wàn)畝。因此,垃圾焚燒正逐步成為中國(guó)垃圾處理的主要手段之一。城市垃圾經(jīng)過(guò)分類處理,剔除可回收垃圾和有害垃圾后將剩余垃圾在焚燒爐中焚燒處理,既可避免垃圾填埋侵占大量的土地,又可利用垃圾焚燒產(chǎn)生的能量進(jìn)行發(fā)電等獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而,由于政府監(jiān)管不力、投資者目光短淺等多方面的原因,致使前些年各地建設(shè)的垃圾焚燒電廠在運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)了環(huán)境污染問(wèn)題,給垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)的推廣造成了很大阻力,許多城市的新建垃圾焚燒廠選址都出現(xiàn)因居民反對(duì)而難以落地的局面。
事實(shí)上垃圾焚燒廠對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)與建設(shè)投資規(guī)模、運(yùn)行監(jiān)管力度有直接關(guān)系。小型垃圾焚燒廠由于沒(méi)有規(guī)模效應(yīng),在污染治理方面的投入也會(huì)受到影響,致使其污染物排放比較嚴(yán)重,難以達(dá)到國(guó)家新的排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)環(huán)境的危害較大。尤其是目前建廠選址尤為困難,所以國(guó)內(nèi)各大城市目前均傾向于采用新型大型焚燒爐的焚燒廠取代分散的小型焚燒爐的舉措。然而大型焚燒廠又存在需要考慮垃圾運(yùn)輸成本與道路建設(shè)成本等問(wèn)題,因此對(duì)于不同城市來(lái)說(shuō),究竟該把大型焚燒
廠的建設(shè)規(guī)??刂圃谑裁此?,這是一個(gè)值得研究的課題。在垃圾焚燒廠運(yùn)行監(jiān)管方面,目前主要是在垃圾焚燒廠內(nèi)進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控,缺少?gòu)闹苓叚h(huán)境視角出發(fā)的外圍動(dòng)態(tài)監(jiān)控,因而難以形成為民眾所信服的全方位垃圾焚燒廠環(huán)境監(jiān)控體系。深圳市某地點(diǎn)計(jì)劃建立一個(gè)中型的垃圾焚燒廠,計(jì)劃處理垃圾量1950噸/天(設(shè)置三臺(tái)可處理垃圾650噸/天的焚燒爐,排煙口高度80米,每天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn))。從構(gòu)建環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系、并根據(jù)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)對(duì)周圍居民進(jìn)行合理經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)男枨蟪霭l(fā),有關(guān)部門希望能綜合考慮垃圾焚燒廠對(duì)周圍帶來(lái)環(huán)境污染以及其他危害的多種因素(例如,焚燒爐的污染物排放量、居住點(diǎn)離開(kāi)垃圾焚燒廠的距離、風(fēng)力和風(fēng)向及降雨等氣象條件、地形地貌以及建筑物的遮擋程度等等),在進(jìn)行科學(xué)定量分析的基礎(chǔ)上,確立一套可行的垃圾焚燒廠環(huán)境影響動(dòng)態(tài)監(jiān)控評(píng)估方法,并針對(duì)潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)制定出合理的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償方案。
請(qǐng)你在收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上考慮以下問(wèn)題:
(1)假定焚燒爐的排放符合國(guó)家新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(參見(jiàn)附件1),根據(jù)垃圾焚燒廠周邊環(huán)境設(shè)計(jì)一種環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒廠煙氣排放及相關(guān)環(huán)境影響狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。以你設(shè)計(jì)的環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系實(shí)際監(jiān)控結(jié)果為依據(jù),設(shè)計(jì)合理的周圍居民風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償方案。
(2)由于各種因素焚燒爐的除塵裝置(如袋式除塵器)損壞或出現(xiàn)其他故障導(dǎo)致污染物的排放增加,致使相關(guān)各項(xiàng)指標(biāo)將嚴(yán)重超標(biāo)(如:煙塵濃度、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二惡英類及重金屬等排放超標(biāo),附件2給出了一臺(tái)可處理垃圾350噸/天的焚燒爐正常運(yùn)作時(shí)的在線排放監(jiān)測(cè)記錄)。請(qǐng)?jiān)诳紤]故障發(fā)生
概率的情況下修正你設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)方法和補(bǔ)償方案。附件1.污染物排放新標(biāo)準(zhǔn) 顆粒物20 mg/m3(日均),30 mg/m3(時(shí)均)HCL50 mg/m3(日均),60 mg/m3(時(shí)均)SO280 mg/m3(日均),100 mg/m3(時(shí)均)NOx250 mg/m3(日均),350 mg/m3(時(shí)均)汞0.1 mg/m3 鉛1.0 mg/m3 二惡英0.1 ngTEQ/m3
附件2.可處理垃圾350噸/天的焚燒爐正常運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
附件3.生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)附件4.焚燒廠選址處的風(fēng)向、風(fēng)速資料(一年)(焚燒廠地點(diǎn)為Google地圖經(jīng)緯度22.686033,114.097586)附件4中風(fēng)向按照焚燒廠地點(diǎn)為中心分為八個(gè)方向來(lái)風(fēng)給出:東、東南、南、西南、西、西北、北、東北,風(fēng)速為十分鐘平均風(fēng)速,單位為 米/秒。一年內(nèi)每天的雨量(若下雨)、氣溫(最高、最低)可參考深圳市氣象局網(wǎng)站資料:http:///article/QiHouYeWu/附件5.垃圾焚燒發(fā)電介紹資料
思想攻略:
模型準(zhǔn)備
模型假設(shè)
數(shù)理統(tǒng)計(jì)、最優(yōu)化、圖論、微分方程、計(jì)算方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析法、模糊數(shù)學(xué)
模型建立
模型求解
模型分析
模型檢驗(yàn)
模型應(yīng)用與推廣
大家有啥想法,增加評(píng)論,一起探討!
第五篇:2001年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)
2001年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)
數(shù)學(xué)建模題目(C)
題目C:乳房癌的診斷
乳房腫瘤通過(guò)穿刺采樣進(jìn)行分析可以確定其為良性(benign)的或?yàn)閻盒裕╩alignant)的。附圖分別給出了從患者乳房穿刺得到的病灶組織為良性和惡性的細(xì)胞核顯微圖像。
醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)乳房腫瘤病灶組織的細(xì)胞核顯微圖像的10個(gè)量化特征:細(xì)胞核直徑,質(zhì)地,周長(zhǎng),面積,光滑度,緊密度,凹陷度,凹陷點(diǎn)數(shù),對(duì)稱度,斷裂度與該腫瘤的性質(zhì)有密切的關(guān)系?,F(xiàn)試圖根據(jù)已獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立起一種診斷乳房腫瘤是良性還是惡性的方法。數(shù)據(jù)來(lái)自已經(jīng)確診的500個(gè)病例,每個(gè)病例的一組數(shù)據(jù)包括采樣組織中各細(xì)胞核的這10個(gè)特征量的平均值,標(biāo)準(zhǔn)差和“最壞值”(各特征的三個(gè)最大數(shù)據(jù)的平均值)共30個(gè)數(shù)據(jù).(見(jiàn)磁盤文件cancerdata.txt中的前500組數(shù)據(jù)),并將你的方法用于另外69名已做穿刺采樣分析的患者(文件cancerdata.txt中的最后69組數(shù)據(jù))。
若為節(jié)省費(fèi)用,還想發(fā)展一種只用此30個(gè)特征數(shù)據(jù)中的部分特征來(lái)區(qū)分乳房腫瘤是良性還是惡性的方法,你是否可找到一個(gè)特征數(shù)少而區(qū)分又很好的方法?
附圖:左邊為惡性,右邊為良性。
注:數(shù)據(jù)文件中每組數(shù)據(jù)共分32個(gè)字段,第一字段為病例編號(hào),第二字段為確診結(jié)果,B為良性M為惡性,X為待定,余下30個(gè)字段的前10個(gè)是該病例腫瘤病灶組織的各細(xì)胞核顯微圖像的10個(gè)量化特征的平均值,第二個(gè)10個(gè)是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差,第三個(gè)10個(gè)是相應(yīng)的“最壞值”。文件可以到http://csiam.edu.cn/mcm/下載。