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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 輸油管道鋪設(shè)的最優(yōu)方案
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本論文采用了優(yōu)化模型，得到了鋪設(shè)輸油管線的最佳方案。問題一中，設(shè)計(jì)出了不同方案并都做了詳細(xì)的討論，并給出了結(jié)構(gòu)圖，讓層次比較清晰;對(duì)第二問的分析中，采用了Saaty等人提出的1-9尺度理論來給三個(gè)公司賦予權(quán)重，合理地估算出附加費(fèi)用。確定附加費(fèi)用以后，在解決問題一的基礎(chǔ)上，最終選用Y型和V型兩類建造方案，經(jīng)過代入具體的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)后，得到較為理想的結(jié)果。
- 詳細(xì)介紹：
- 本論文經(jīng)過分析和討論，按要求采用了優(yōu)化模型，得到了鋪設(shè)輸油管線的最佳方案。問題一中，根據(jù)兩煉油廠到鐵路線距離和兩煉油廠間距離的各種不同情形，以及考慮共用管線費(fèi)用與非共用管線費(fèi)用相同或不同的情形，設(shè)計(jì)出了不同方案并都做了詳細(xì)的討論，并給出了結(jié)構(gòu)圖，讓層次比較清晰;對(duì)第二問的分析中，采用了Saaty等人提出的1-9尺度理論來給三個(gè)公司賦予權(quán)重，合理地估算出附加費(fèi)用。確定附加費(fèi)用以后，在解決問題一的基礎(chǔ)上，最終選用Y型和V型兩類建造方案，經(jīng)過代入具體的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)后，得到較為理想的結(jié)果。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文是在參加完“2010年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”所寫論文《輸油管布置的優(yōu)化模型》（該論文獲數(shù)學(xué)建模新疆賽區(qū)一等獎(jiǎng)）的基礎(chǔ)上，為了得到更普遍、更一般的數(shù)學(xué)模型，將輸油管道的鋪設(shè)問題進(jìn)一步研究，借助Auto CAD軟件繪出了不同管道鋪設(shè)方案的直觀示意圖，用數(shù)學(xué)方法建立了各種情形下的數(shù)學(xué)模型，并用MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及求解，最終得到鋪設(shè)輸油管道費(fèi)用最省的最優(yōu)方案。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 通過對(duì)具體問題的分析，借助Auto CAD軟件繪出了不同管道鋪設(shè)方案的直觀示意圖，比較全面、客觀的歸納了各種管道鋪設(shè)情形，同時(shí)在模型求解及數(shù)據(jù)處理時(shí)用MATLAB軟件來實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)了嚴(yán)密的算法及科學(xué)的處理方式。本論文在分析問題時(shí)條理清晰，思路明確，所建立的優(yōu)化模型準(zhǔn)確、合理。為了更好的體現(xiàn)我們的研究思路，將具體分析結(jié)果以結(jié)構(gòu)圖形式給出，使得分析井井有條。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 從輸油管的鋪設(shè)這個(gè)具體實(shí)例進(jìn)行分析討論，找到費(fèi)用最省的方案。該優(yōu)化模型具有普遍性和一般性，所研究題目貼近實(shí)際，通用性，推廣性較強(qiáng)。涉及的方法和思路可以在實(shí)際生活和生產(chǎn)中相類似的問題中得以廣泛的應(yīng)用，因此我們可以把它推廣到輸氣管線、通訊光纜、取水管線等實(shí)際生活中的管線的合理鋪設(shè)的問題上。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文研究的是煉油廠輸油管道的鋪設(shè)問題，我們通過對(duì)兩煉油廠到車站輸油管的不同鋪設(shè)方式，運(yùn)用Auto CAD繪出了直觀示意圖。并進(jìn)行了詳細(xì)的分析與計(jì)算，利用MATLAB軟件求解。最終得到鋪設(shè)管線費(fèi)用最省的優(yōu)化方案。在解決第一問時(shí)，針對(duì)兩煉油廠到鐵路線距離和兩煉油廠間距離的各種不同情形，以及有無共用管線，且共用管線費(fèi)用與非共用管線費(fèi)用相同或不同的情形，具體分析以結(jié)構(gòu)圖的形式給出，討論其幾何意義,分類建立了全面的優(yōu)化模型。問題二中，考慮到兩煉油廠位于郊區(qū)與城區(qū)的鋪設(shè)費(fèi)用不同的情況，利用Saaty等人提出的1-9尺度理論，科學(xué)地估算了附加費(fèi)用，在問題一的基礎(chǔ)上，最終建立了兩類（Y字型，V字型）合理的優(yōu)化方案。為了檢驗(yàn)所建立模型的合理性，代入具體數(shù)據(jù)對(duì)模型逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了輸油管鋪設(shè)的最優(yōu)方案。通過對(duì)本問題的分析求解，所建立的幾個(gè)模型均緊扣題目要求，結(jié)果比較理想，并且能推廣到其它更復(fù)雜的輸油管的布置及輸氣管線、通訊光纜、取水管線、電站供電等實(shí)際生活中的管線的合理鋪設(shè)的問題上，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
獲獎(jiǎng)情況
- 本論文的前身是參加“2010年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”所寫論文《輸油管布置的優(yōu)化模型》，該論文獲數(shù)學(xué)建模新疆賽區(qū)一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 本論文思路清晰、結(jié)構(gòu)完整、緊扣題目，建立了合理的數(shù)學(xué)模型，科學(xué)的運(yùn)用了各類軟件和數(shù)據(jù)處理方法，給出了所研究的問題的理想結(jié)果。是一篇優(yōu)秀的數(shù)學(xué)建模論文。
參考文獻(xiàn)
- [1]蘇金明.阮沈勇.MATLAB實(shí)用教程.北京：電子工業(yè)出版社，2005 [2]姜啟源 謝金星 葉俊.數(shù)學(xué)模型.北京：高等教育出版社，2003 [3]韓中庚 數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用，北京：高等教育出版社，2005。 [4]工程咨詢公司資質(zhì)等級(jí)介紹， ，2010.09.11 [5]F,寶林 最優(yōu)化理論與算法[M] 北京：清華大學(xué)出版社，1989 [6] [7]
同類課題研究水平概述
- 1、針對(duì)這類問題通常情況下，在研究時(shí)都會(huì)直接將車站M 設(shè)在兩煉油廠A,B之間；而本論文針對(duì)兩煉油廠有無共用管線，且車站與兩煉油廠間的不同位置、鋪設(shè)共用管線與非共用管線費(fèi)用相同與不同等各種不同的要求，層層分析，利用分類討論的思想，結(jié)合分析結(jié)構(gòu)示意圖，將各種模型逐一展現(xiàn)出來。 2、本論文根據(jù)不同的建造方案，建立了幾個(gè)合理的數(shù)學(xué)模型，最終得到了鋪設(shè)管線費(fèi)用最省的優(yōu)化模型，確定了管道鋪設(shè)的最佳方案。有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)用Auto CAD繪出直觀示意圖清晰的表述各點(diǎn)位置，模型方便、直觀，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬。（2）利用分類討論的思想，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)所提出的問題進(jìn)行求解。（3）在處理鋪設(shè)城區(qū)管線的附加費(fèi)用時(shí)，采用了Saaty等人提出的1-9尺度理論，使得三家工程咨詢公司的估算數(shù)據(jù)所占權(quán)重更科學(xué)。（4）論文的結(jié)構(gòu)完整、思路清晰、結(jié)果理想、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，是可信度較高，也是較優(yōu)的。 3、對(duì)問題中的第二問分析中，采用了Saaty等人提出的1-9尺度理論來給三個(gè)公司賦予權(quán)重，合理地估算出附加費(fèi)用。這種估算附加費(fèi)用的方法與人為的主觀估算更加科學(xué)、合理。確定附加費(fèi)用以后，在解決問題一的基礎(chǔ)上，最終選用Y型和V型兩類建造方案，并經(jīng)過代入具體的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)后，得到較為理想的結(jié)果。 4、在分析和討論的基礎(chǔ)上，模型可推廣到鐵路線為曲線的情形，由于曲線的多樣性和復(fù)雜性，給出處理這類問題的一種思路。通過測(cè)量數(shù)據(jù)可以擬合出鐵路曲線函數(shù) ，確定函數(shù)后將曲線分成若干段，每段曲線用其上某一點(diǎn)的切線來代替，這樣就構(gòu)造出近似表示整個(gè)曲線的一條連續(xù)折線。因?yàn)檎劬€由直線段連接而成，因此將每個(gè)直線段看成鐵路線，逐個(gè)求出兩煉油廠到各段鐵路線之間管道鋪設(shè)的最優(yōu)點(diǎn)，雖然這個(gè)結(jié)果是近似的，但運(yùn)用上述幾何方法可以快捷求出那些最優(yōu)點(diǎn)，使工作量大為減少。 5、從輸油管的鋪設(shè)這個(gè)具體實(shí)例進(jìn)行分析討論，找到費(fèi)用最省的方案。該優(yōu)化方案具有普遍性，貼近實(shí)際，通用性，推廣性較強(qiáng)。涉及的方法和思路可以在實(shí)際生活和生產(chǎn)中相類似的問題中得以廣泛的應(yīng)用，比如：我們可以把它推廣到輸氣管線、通訊光纜、取水管線等實(shí)際生活中的管線的合理鋪設(shè)的問題上。
