2023年全国大学生数学建模竞赛训练题。
第一题:背景:学校的教学楼是一种人员非常集中的场所,而且具有较大的火灾荷载和较多的**因素,一旦发生火灾,火灾及其烟气蔓延很快,容易造成严重的人员**。
对于不同类型的建筑物,人员疏散问题的处理办法有较大的区别,结合1号教学楼的结构形式,对教学楼的典型的火灾场景作了分析,分析该建筑物中人员疏散设计的现状,提出一种人员疏散的基础,并对学校领导提出有益的见解建议。
测量数据说明:
1) 一号教学楼有8(个)×3(层)+9(个)×5(层)=69个教室。
2) 一、二层中间分别有两个有效宽度为5m的安全出口,三层中间没有教室,出口两边分别为四个规模相同的教室(与整幢楼的教室相同)规格为了10m×6m(即每间教室的长为10米,宽为6米),教室前面的走廊的有效宽度为1.4m,其中每层两端的两个教室没有走廊,两端的每层之间有两段楼梯,每段楼梯的长度为3.5m,宽为1.
5m,两端的教室的其中1个门口离两端的楼梯口最近,距离为3.5m,与两端教室相邻的教室的其中1个门口离楼梯口的距离为5.5m,中间的楼梯分为两部分,下段的规格为3.
5m ×2.2m,上部分分为两段,每段的规格为3.5m×1.
5m,一、二层从中间走廊到教学楼外面的距离为8m,根据数据作图如下:
教学楼平面图:(俯视图)
四---八楼平面图。
二楼出口。
一楼出口。第二题:湖水污染问题。
设一容积为v(m3)的大湖受到某种物质的污染,污染物均匀地分布在湖中,没湖水更新的速率为r(m3/天),并假设湖水的体积没有变化,试建立湖水污染浓度的数学模型。
1)美国安大略湖容积5941*109(m2),湖水的流量为4.45365*1010(m3/天)。湖水现阶段的污染浓度为104,外面进入湖中的水的污染浓度为5%,并假设该值没有变化,求经过500天湖水污染浓度。
2) 美国密西根湖的容积为4871*109(m2)。湖水的流量为3.6635132*1010(m3/天).。
由于治理污染措施得力及某时刻起污染源被切断,求污染被中止后,污染物浓度下降到原来的5%所需时间。
第三题:雇员问题。
某快餐店,位于旅游景点里。平时游客不多,而在每星期的星期六游客猛增。快餐店主要为旅客提供低价位的快餐服务。
该快餐店雇佣了两名正式职工,正式职工每天工作8小时,另外的工作由兼职的临时工来担任,临时工每班工作4小时。星期六,东方快餐店从上午11时开始营业到晚上10时关门。根据游客就餐情况,星期六每个营业小时所需职工数(包括正式工和临时工)如下表:
已知一名正式职工,11时开始上班,工作4小时,休息1小时后,再工作4小时;另一名正式职工,13时开始上班,工作4小时,休息1小时后,再工作4小时;又知临时工每小时的工资为4元。
1)在满足对职工需求的条件下,如何安排临时工的班次,使得使用临时工的成本最小?
2)这时付给临时工的工资总额为多少?一共需要安排多少临时工的班次?
3)如果临时工每班工作时间可以是3小时,也可以是4小时,那么,应如何安排临时工的班次,使得使用临时工的总成本最小,这样比(1)能节省多少费用?这时要安排多少临时工班次?
数学建模竞赛A题
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