军事行动避空侦察的时机和路线选择的评述

建模竞赛D题"军事行动避空侦察的时机和路线选择"来源于国家反卫星侦察的军事背景,其核心是要找出卫星的运行规律并建立相关预测模型,体现了全国研究生数学建模竞赛的特色.阐述了命题背景,分析了本赛题的建模及求解思路.通过赛题的研究,使得研究生们更加关心国防建设,引导学生把数学建模应用到军事领域建模中来,解决实际问题.     

“军事行动避空侦察的时机和路线选择”评注

简述2016年全国研究生数学建模竞赛D题"军事行动避空侦察的时机和路线选择"的命题背景、数据来源和设计思路,并对参赛论文所涉及的有关问题进行评注.     

基于不同条件的旅游路线规划问题研究

运用2015年全国研究生数学建模竞赛F题的数据资料,针对旅游路线合理规划问题的第一问展开研究.以F题的问题一为起点进行了分析研究,是因为第一问的完成是解决后续问题的关键.首先通过地图搜集并补全了缺失数据并对数据进行合理的处理,然后采用将旅游年数最少目标转化为该最小生成树的"最少圈覆盖"方法来进行对问题一的求解,也可以理解为一个广义的多旅行商问题,以旅行商的人数(即年数)最少为目标.采用Dijkstra算法、最少圈覆盖法、智能算法和图论聚类等方法,通过这些方法建立了单目标优化模型,并运用旅行商问题和模型之间的转换来对问题进行分析与求解.     

关于旅游路线规划问题的建模与研究

近年来,随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的提升,自驾游在全国旅游业中的比重逐渐增大.以旅游爱好者常住地——西安市为例,采用分步优化、聚类分析、蚁群优化算法、0-1规划、层次分析等数学方法,使得游览全国201个5A级景点的时间最短、费用最低、旅游体验度最优.     

猫运动的路线能确定吗？

前些天无聊时逗家里小猫玩,被小孩惊吓猫跑到了一梯子上,蹲在上面,由于地面光滑,梯子抵墙下滑,引起笔者思考,猫随之运动的路线如何,能否定量的刻画,为此,笔者将这样一个物理模型,转化为数学问题进行探究.问题1一定长的梯子,架立在光滑地板上抵墙下滑,一只猫正好墫在这架梯子的正中间,试问这只猫在梯子下滑过程中会沿着怎样的路线运动?首先,将问题转化成数学模型:     

高速公路网络上行车时间估计和最优路线的选取

首先建立交通流动力学模型求解问题Ⅰ.在不考虑流量和考虑流量的两种情况下,该模型都能够解出在任意给定的时刻t位于第一个传感器的车辆到达第5个感应器的行车时间.我们还从四个方面给出了判断交通堵塞的衡量标准,并且利用神经网络方法准确地对未来的车流状态进行了预测.问题Ⅱ建立了交通网络的加权有向图模型,引入协方差矩阵描述网络中道路之间的相关性,并设计了查找最优路径的动态Dijkstra算法.问题Ⅲ构建了统计多目标规划模型,利用车比雪夫不等式,成功找到了从端点3到14和14到3的最优路径,并估算出了对应的行车时间.     

基于多目标规划和智能优化算法的旅游线路设计研究

针对设计耗时最短,花费最少以及体验指数最高的合理的旅游路线进行研究.首先,以耗时最少为目标,构建改进的TSP路线规划模型,同时将正态分布随机数(ND)与遗传算法(GA)相结合,提出ND-GA算法,并且利用所提算法对模型进行求解,得到出行的路线及详细行程.其次,综合考虑到旅游花费最低以及旅游指数最高,构建最优旅游线路设计的多目标规划模型.考虑到未来10年的交通费、住宿费以及餐饮费等会随着时间变化,因此,基于组合预测模型对各项费用进行了预测,最终得到基于多目标动态优化的10年旅游路线设计模型.最后,详细的分析了模型的结果,并对参数做了灵敏度分析.     

我国省域人口的时序预测模型的选择——基于预测精度、偏差和不确定性的分析

人口预测作为区域规划和政策决策的依据对于区域经济社会可持续发展有重要理论价值和现实意义.目前已有不少学者使用时序模型进行了人口预测,但从预测精度、偏差和不确定性角度考虑时序模型选择的研究几乎没有.利用ARIMA模型对我国部分具有代表性的省域进行人口预测的基础上,探讨了不同基区间、临界年及预测区间等条件下人口最优时序预测模型选择的一般性规律.研究发现,一些ARIMA模型能提供相对精确的结果,另一些则不能;线性与非线性模型在预测精度上有较大差异;历史数据长短可能导致选择不同的模型;不同精度视角下的模型选择有较强一致性,但也有一定程度的不确定性.     

考虑障碍物遮挡和雷达衰减的VTS雷达站选址优化研究

船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service, VTS)是我国海事主管机构进行水上安全监管的主要设备，而雷达站作为系统重要组成部分其位置选择对于整个系统安全保障效率有重要影响。针对当前VTS雷达站选址模型较少考虑选址过程中存在的山林等障碍物遮挡以及雷达无线电波传播存在衰减的问题，在考虑单个雷达失效需要备择覆盖的情况下基于集合覆盖思想提出了VTS雷达站多目标选址模型并设计算法求解及验证，然后对最大覆盖半径进行敏感性分析及讨论，结果表明最终方案能够实现选址优化并满足相关约束，为VTS雷达站在实际环境下的选址提供解决思路。     

考虑供应链风险和绩效的供应商选择的模糊动态非线性多目标规划模型

基于供应链风险和供应链绩效的模糊性和供应商选择问题的动态性,本文考虑供应链风险和供应链绩效作为模糊变量,讨论如何给生产商一个满意的动态多目标供应商选择方案,确定供应链风险和总成本最小,以及供应链绩效最大。然后对该问题提出了一个动态多目标多产品供应商选择模型,该模型是首次同时考虑供应商选择,订单分配,供应链风险和供应链绩效的一个模糊动态非线性多目标规划模型。为了去模糊化和求解该模型,给出了一个风险和绩效的模糊评估法。最后给出一个数值算例验证了该模型的可行性,为决策者选择供应商提供了理论依据。     

近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型

基于近圆轨道卫星的特点,通过理论公式推导,确定卫星星下点轨道,建立近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型.首先依据观察站确定卫星进出观察站接收圈时星下点的经纬度,然后根据该点经纬度与卫星倾斜角推求卫星的升交点或者降交点,最后从升交点或者降交点出发外推不超过1/4周期,两者合并得到整个周期的卫星轨迹推导公式.将模型应用于已知和未知卫星轨道根数的实际军事行动避空侦察中去,与实际检测情况相比误差较小、吻合度较高,说明模型有较好的工程应用价值.     

“应召”搜索问题的最优搜索路线

解决了确定性二次搜索（即“应召”搜索）问题的最优搜索路线。在搜索时间期望值最小、最远可能航程最短、最长可能时间最短三个准则下分别找出了相应的最优搜索路线,并从理论上严格证明了三者的统一性。这个结论在军事领域具有很重要的应用价值     

卫星运动预测及规避的建模与求解

近年来,随着各国侦查卫星系统的不断完善,有效根据观测数据预测卫星的轨迹,同时建立适当的规避防范措施变得尤为重要·通过研究地面监测站监测的卫星数据及地理信息,提出了一种基于三维坐标系变换的卫星轨迹求解模型,具体建立模型的方法为:建立4种不同的坐标系,通过卫星坐标在4种坐标系中的变换,将地面检测站检测到的卫星数据进行处理,拟合出卫星的六个运动参数,得出卫星运动轨迹方程,并较为精准的预测卫星被观测站观测到的情况,以及任意时刻星下点的经纬度坐标.针对卫星的运动情况,为满足我方军事目标的运动需求,根据新疆地图建立军队行军路线的有向图,然后,在考虑卫星规避的情况下对每条路线进行模拟分析,最终,通过每条路线模拟分析的结果进行比对,得出最优的行军路线.     

基于博弈论混合策略下的路径选择模型

为了缓解交通拥挤的状况,预测出行者路径选择行为是一项值得研究的工作.在混合策略下,根据出行者之间的博弈关系,定义了混合策略下的得益函数,并引入求解混合策略纳什均衡的一种新方法,即极值法,对出行者的路径选择博弈模型进行了求解,有效弥补了传统划线法的不足,最终得到每个出行者的最优选择,实现了博弈各方的平衡.通过算例,有效地说明了混合策略下出行者最可能做出的路径选择.     

军事定向越野路径优化问题建模及混合蚁群算法求解

军事定向越野运动中存在点位多、分布散、时间紧、得分要求高等条件,为在规定时间内找到一条得分高的行进线路,找到衡量和分析运动成绩好坏的标准,文中对军事定向越野中的路径优化问题进行了深入分析,建立了混合整数规划模型,设计了一种混合蚁群算法。算法中,首先由改进蚁群算法找到初始解,然后再利用选择、交叉和变异算子进行解的优化,通过仿真实验和算法对比验证了混合蚁群算法的可行性和优越性。     

基于网络等级特征与VMS的交叉巢式Logit模型

基于等级特征与可变信息板(VMS)研究了交叉巢式Logit(CNL)模型及网络交通流分配。综合幂函数与指数函数表示方法给出新的信息效用衰减因子,结合道路等级特征表示VMS对车流的影响系数及CNL模型的分配系数;给出等级结构道路网络的随机用户均衡条件下的交叉巢式Logit路径选择模型及其等价数学规划,并设计网络流分配算法。通过实例网络的计算与分析,得到一些有意义的结论:等级结构越显著的路网总出行时间费用越低且其分散参数(θ)弹性绝对值越大;对具有较强随机性的实际路网,若增加一定的确定性则节省更多网络总出行时间;道路网络中设置了VMS时总出行时间受分散参数的影响更小。     

邮政运输网络中的邮路规划和邮车调度问题评注

对2007年全国研究生数学建模竞赛D题的命题背景和问题内容进行了分析,并对问题所涉及到的系统分析思路和数学建模及优化求解方法进行了评述.     

北海航道班轮运输排班模型的构建与求解

首先,以拟开通的大连港至鹿特丹港北海航道班轮航线为研究对象,以油耗和运营成本最小化为优化目标,将官方已有记载的北海航道通过的货船航速数据输入Eureqa软件,得到航行最高速度f(x)与进入北海航道时间t的拟合度最好的函数公式.在此基础上,构建了北海航道班轮运输排班的数学模型;其次,在仿真实例分析中,选用了5000TEU的集装箱船作为计算参数,将捕食搜索算法运用到数学模型求解之中,并且运用MATLAB软件进行求解,在最快航速受限的前提下,得到单艘班轮最佳往返时间和相同型号班轮的最低配置数目以及在服务周期内班轮公司所要付出的最低运营成本;最后,通过比较研究,得出结论是:最快航速的提高,对于降低北海航线班轮运输的运营成本将起较大作用.     

最优波动率模型选择及其在黄金市场中的应用

文章先总结了波动率模型过去的研究，并对不同波动率模型的评估提出三种方法，然后讨论了这些方法在黄金市场波动率预测中的应用。通过分析黄金市场1975年到2004年的数据，得出的结论是，如果基于样本外四期预测误差的评估，EWMA模型较优；如果基于样本外四期预测的R平方的评估，T-GARCH模型较优；如果基于VAR损失函数的真实性检验评估，EWMA模型较优。最后对未来关于金融市场波动率的研究提出一些建议。