数学建模飞机加油和商人过河问题

发布 2023-05-18 06:00:28 阅读 1979

假设飞机转向和加油都是瞬间的。

如图,共需要六架飞机,六架飞机的编号分别为、、、每架飞机油箱都都能装v l油,v l油能供其绕地球飞半圈。先让、飞机同步逆时针飞行,飞至b处时,飞机给飞机v/3 l 油,然后飞机返回,此时、飞机沿顺时针方向开始飞行,飞至d点时飞机给飞机v/3 l油,然后飞机掉头返回,飞机恰能返回;、飞机同时到达c点,此时号掉头,给v/3 l油,而也恰好剩 v/3 l油,与飞机一起逆时针飞行;与此同时、飞机从a出发顺时针飞行,飞至d点时与、相遇,然后、掉头,、分别给、 v/3 l油,与、一起恰能飞回a点,飞机完成绕地球一周。

商人过河问题。

问题分析。商人过河问题可以看成一个多布决策的过程。每一步决策都必须满足两岸的随从数不比商人多,经有限步使全体人员过河。

用允许状态量表示某一岸的人员状况,决策变量表示船上的人员情况,可以找出状态随决策变化的规律。问题就转换为在状态的允许变化范围内(即安全渡河条件),确定每一步的决策,达到安全渡河的目标。

模型构成。记第k次渡河前此岸的商人数为xk,,随从数位yk,k=1,2,3,4……,xk,yk=0,1,2,3,4.将二维向量sk=( xk,yk)定义为状态。

安全渡河条件下的状态集合称为允许状态集合,记为s

s=此时,s对此岸和彼岸都是安全的。

记第k次渡船上的商人数位uk,随从数为vk,将二维向量dk=(uk, vk)定义为决策,允许决策集合记作d由小船的容量可知。

d=因为k为奇数是船从此案驶向彼岸,k为偶数时船从彼案驶向此岸,所以。

状态sk因决策dk而变化的规律为:

sk+1=sk+(-1)kdk;

这就是本题的状态转移方程。也表明了本问题的状态递归关系。这样,制定安全渡河方案可归结为如下的问题:

求dk在d是范围内,使得sk在s的范围内按照状态转移方程,有初始状态s1=(4,4)经有限步n到达状态sn+1=(0,0)

模型求解。在xoy坐标轴中画出如下图,图中每个坐标点表示状态sk=( xk,yk),允许是状态集合在图中表示如下。y0 x

允许决策dk是沿方格线移动1格或2格,k为奇数时向左。下方移动,k为偶数时向右。上方。

移动,要确定一系列的dk,使初始状态(4,4)最终变为(0,0),无论怎样走都必须经过中间点(2,2),然后奇数次到达y轴, 而无论怎么变化人数都也只能到达此点后不能继续走下去,只能循环走,达不到最终的目标(0,0).

s0=(4,4) s1=(3,3) s2=(4,3) s3=(4,1) s4=(4,2) s5=(4,0) s6=(4,1)

s1=(4,2s5=(2,2) s6=(3,3)

由流程图看出,最后陷入循环,达不到(0,0).

《数学实践与建模》题目和要求

数学实践与建模 结课 要求及 格式规范。一人一题,可从a 1 5 或b 1 29 题中任选一题。用白色a4纸单面打印 上下左右各留出至少2.5厘米的页边距 从左侧装订。第1页包含参赛者姓名 学号 所在学院 专业。题目和摘要写在 第2页上,从第3页开始是 正文。从第3页开始编写页码,页码必须位于每页页...

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