2019年,美賽建模B題.doc

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1、問(wèn)題B:無(wú)人機(jī)發(fā)送:開(kāi)發(fā)空中救災(zāi)響應(yīng)系統(tǒng)背景:2017年,美國(guó)波多黎各領(lǐng)土遭遇了有史以來(lái)最嚴(yán)重的颶風(fēng)(見(jiàn)附件1)，造成嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致2900人死亡。颶風(fēng)風(fēng)暴潮和海浪的綜合破壞力對(duì)建筑物、房屋和道路造成了廣泛破壞,特別是在波多黎各東部和東南部海岸。這場(chǎng)風(fēng)暴帶來(lái)的大風(fēng)和大雨擊垮了波多黎80%的電線桿和所有輸電線路,導(dǎo)致該島340萬(wàn)居民基本全部斷電。此外,風(fēng)暴摧毀了島上大部分的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)。島上大部分地區(qū)的電力和電池服務(wù)中斷持續(xù)了數(shù)月,在一些地方持續(xù)的時(shí)間甚至更長(zhǎng)。大范圍的洪水封鎖和破壞了全島的許多公路和道路,使急救人員地面車(chē)

2、輛幾乎不可能規(guī)劃和導(dǎo)航路線。一段時(shí)間以來(lái),波多黎各遭受的全部破壞情況仍不清楚；幾十個(gè)地區(qū)被孤立,沒(méi)有通訊。對(duì)醫(yī)療用品、救生設(shè)備和治療的需求使保健診所、醫(yī)院急診室和非政府組織的救濟(jì)行動(dòng)捉襟見(jiàn)肘。一段時(shí)間以來(lái),由于慢性病患者轉(zhuǎn)向醫(yī)院和臨時(shí)收容所尋求護(hù)理,該地區(qū)對(duì)醫(yī)療的需求繼續(xù)激增。問(wèn)題:非政府組織往往面臨挑戰(zhàn),必須在自然災(zāi)害期間或之后作出充分和及時(shí)的反應(yīng),例如2017年襲擊美國(guó)領(lǐng)土的颶風(fēng)。特別是一個(gè)非政府組織help,inc正在嘗試通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)名為"dronego"的可移動(dòng)災(zāi)難響應(yīng)系統(tǒng)來(lái)提高其響應(yīng)能力。dronego將使用旋

3、翼無(wú)人機(jī)提供運(yùn)送預(yù)先包裝的醫(yī)療用品,并提供高分辨率的空中視頻偵察。選定的無(wú)人機(jī)應(yīng)該能夠同時(shí)或單獨(dú)執(zhí)行這兩個(gè)任務(wù)--醫(yī)療用品交付和視頻偵察,這取決于救援條件和時(shí)間安排。help,inc已經(jīng)確定了各種候選旋翼無(wú)人機(jī),它希望您的團(tuán)隊(duì)考慮在設(shè)計(jì)其dronego隊(duì)伍時(shí)使用到它們(見(jiàn)附2,3)。dronego預(yù)先包裝的醫(yī)療用品稱(chēng)為醫(yī)療包,目的是增加而不是取代受災(zāi)害影響國(guó)家境內(nèi)當(dāng)?shù)蒯t(yī)療援助組織提供的用品。help,inc正在計(jì)劃三種不同的醫(yī)療套餐,稱(chēng)為med1、med2和med3。無(wú)人機(jī)將在無(wú)人機(jī)貨艙內(nèi)保存這些醫(yī)療包裹,并運(yùn)往選定地點(diǎn)

4、(見(jiàn)附件4、5)。根據(jù)用于運(yùn)輸醫(yī)療用品的不同種類(lèi)無(wú)人機(jī),可能會(huì)在一個(gè)無(wú)人機(jī)貨艙內(nèi)運(yùn)輸多個(gè)醫(yī)療包裹。請(qǐng)注意,無(wú)人機(jī)必須降落在地面上,以便從無(wú)人機(jī)貨艙中卸載醫(yī)療用品。無(wú)人機(jī)的視頻能力將為help公司地面路線規(guī)劃指揮控制中心提供受損和可使用的交通道路網(wǎng)絡(luò)的高分辨率視頻。help公司將使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(iso)標(biāo)準(zhǔn)的貨物集裝箱,快速將完整的dronego災(zāi)害應(yīng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)送到特定的災(zāi)區(qū)。dronego車(chē)隊(duì)中所有無(wú)人機(jī)的單獨(dú)集裝箱,以及所有所需的醫(yī)療包集裝箱,必須最多安裝在三個(gè)iso貨物集裝箱內(nèi),才能運(yùn)送到一個(gè)地點(diǎn)。如果在災(zāi)區(qū)使用三個(gè)

5、貨物集裝箱,則最多安裝三個(gè)不同地點(diǎn)。每個(gè)集裝箱的內(nèi)裝物都應(yīng)包裝,以最大限度地減少對(duì)未使用空間的緩沖材料的需求。表1顯示了iso標(biāo)準(zhǔn)貨物集裝箱的尺寸。表1.標(biāo)準(zhǔn)ISO容器尺寸外觀內(nèi)部門(mén)長(zhǎng)寬高長(zhǎng)寬高寬高20英尺標(biāo)準(zhǔn)干燥容器20英尺8英尺8英尺6英寸19英尺3英寸7英尺8英寸7英尺10英寸7英尺8英寸7英尺5英寸注：1英寸=2.54cm1英尺=12英寸help,inc.要求您的團(tuán)隊(duì)使用波多黎各2017年的情況來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)dronego災(zāi)難響應(yīng)系統(tǒng),該系統(tǒng)將適合存放在提到的容器中,同時(shí)可以滿足未來(lái)可能發(fā)生的類(lèi)似災(zāi)難情況下的預(yù)期醫(yī)療

6、供應(yīng)需求。此方案的需求有可能超過(guò)您的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)車(chē)隊(duì)的能力。如果出現(xiàn)這種情況,help,inc希望清楚地了解它必須做出的權(quán)衡,以實(shí)施解決方案來(lái)解決這些缺陷。第1部分開(kāi)發(fā)dronego災(zāi)害應(yīng)對(duì)系統(tǒng),以支持波多黎各颶風(fēng)災(zāi)害情景。請(qǐng)考慮背景信息、問(wèn)題語(yǔ)句中確定的要求以及問(wèn)題附件中提供的信息,以解決以下問(wèn)題。a.為help公司dronego救災(zāi)系統(tǒng)推薦一支無(wú)人機(jī)機(jī)隊(duì)和一套醫(yī)療包,以滿足波多黎各颶風(fēng)情景的要求。為最多三個(gè)iso貨物集裝箱中的每一個(gè)設(shè)計(jì)相關(guān)的包裝配置,以便將系統(tǒng)運(yùn)送到波多黎各。b.確定波多黎各上放置一個(gè)、兩個(gè)或三

7、個(gè)貨運(yùn)集裝箱的最佳地點(diǎn),以便能夠?qū)肪W(wǎng)進(jìn)行醫(yī)療用品交付和視頻偵察。c.對(duì)于dronego機(jī)隊(duì)中包括的每一類(lèi)無(wú)人機(jī):a.提供無(wú)人機(jī)有效載荷包裝配置(即包裝在無(wú)人機(jī)貨艙中的醫(yī)療包)、交付路線和時(shí)間表,以滿足已確定的緊急醫(yī)療包要求。波多黎各颶風(fēng)的情景。b.提供無(wú)人機(jī)飛行計(jì)劃,使dronego車(chē)隊(duì)能夠使用機(jī)載攝像機(jī)評(píng)估主要公路和道路,以支持公司的任務(wù)。第2部分備忘錄給help公司首席運(yùn)營(yíng)官(ceo)寫(xiě)一份1-2頁(yè)的備忘錄,總結(jié)您的建模結(jié)果、結(jié)論和建議,以便她與董事會(huì)分享。您提交的mcm團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)包括:1.一頁(yè)摘要表、·2.一至兩頁(yè)

8、備忘錄致help公司首席執(zhí)行官·您的解決方案不超過(guò)20頁(yè),最多23頁(yè),包括您的摘要和備忘錄?！ぷ⒁?參考列表和任何附錄不計(jì)入23頁(yè)的限制,應(yīng)在完成的解決方案后顯示。附件：1.波多黎各地圖2.無(wú)人機(jī)艦隊(duì)考慮的潛在候選無(wú)人機(jī)(具有無(wú)人機(jī)有效載荷能力)運(yùn)輸集裝箱尺寸性能特征/功能配置功能無(wú)人機(jī)Length(in.)Widt