地面搜索问题论文

《地面搜索问题论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、地面捜索问题的优化论文参赛人员:张光耀奥伟汪良伟通过对题意的理解，我们首先要对己知条件进行分析、整合，然后根据地面搜索过程中人员安排和路线给出可行方案，建立相对明确的忖标，并给出了相应算法，用绘图软件，公式方程，得出结果，从而合理安排人员和线路，使得搜索用时最短。问题一的求解中，把20个搜索队员排成一行，使搜索长度达到800米，向前搜索。从局部和总体两个方面对人员行进和路线选择。在局部方面，考虑到人员行进屮90度转弯和横移的情况，并计算出这两种情况需要多耗费的时间。在总体上，考虑到转弯需要多耗费时间，建立

2、竟可能以转弯次数最少，并月.从起始点开始不重复行走到达集结点的模型，经过详细的计算和求解，得至疔可行的转弯的方案。考虑到具体情况，对上述模型得到的路线进行适当调整，得到最终的搜索线路的线路图。根据图表，计算出20个队员进行搜索需要49.6840小时，无法在48内完成搜索任务。考虑到队员和组长距离不超过1000米，设计一种让20名搜索队员组成的队伍和新增人员组成的队伍进行交替行进的模型，以确保让整个搜索过程控制在48小时以内。最后给出了该行进模型的相应算法，通过计算，得出增加2个队员可以确保搜索在48小时内

3、完成。问题二的求解中，首先对50名人员分3组进行分析，由于矩形区域被分割后形成的小区域恰好能被20人组成的一个队列一次搜索覆盖，以及10人组成的一个队列一个来冋的搜索覆盖，于是3组可分为：2个队伍为20人，1个队伍为10人。根据各个队伍人数，划分出各个队伍的搜索区域。然后对三个区域进行搜索路径的求解，再根据实际情况，对路径进行适当修改，得岀20人的2个队伍，需要19.9683小时，10人的队伍需要20.5594小时。判断出该解是可以接受的。于是得到50人进行搜救的时间为20.5594小时。最后，对文中的模

4、型进行了优缺点的分析。关键词：最少时间最优路径网格画图方向变换一、问题重述1•问题背景:5.12汶川大地震使震区地而交通和通讯系统严重瘫痪。救灾指挥部紧急派出多支小分队，到各个指定区域执行搜索任务，以确定需要救助的人员的准确位置。在其它场合也常有类似的搜索任务。在这种紧急情况下需耍解决的重要问题Z—是：制定搜索队伍的行进路线，对预定区域进行快速的全面搜索。通常，每个搜索人员都带有GPS定位仪、步话机以及食物和生活用品等装备。队伍中还有一定数量的卫星电话。GPS可以让搜索人员知道自己的方位。步话机可以相互进

5、行通讯。卫星电话用来向指挥部报告搜索情况。下面是一个简化的搜索问题。有一个平地炬形日标区域，大小为11200米X7200米，需耍进行全境搜索。假设：出发点在区域中心；搜索完成后需耍进行集结，集结点（结束点）在左侧短边中点；每个人搜索时的可探测半径为20米，搜索时平均行进速度为0.6米/秒；不需搜索而只是行进时，平均速度为1.2米/秒。每个人带有GPS定位仪、步话机，+步话机通讯半径为1000米。搜索队伍若干人为一组,有一个组长，组长还拥有卫星电话。每个人搜索到目标，需要用步话机及时向组长报告，组长用卫星电

6、话向指挥部报告搜索的最新结果。2•问题提出：现在有如下问题需耍解决：1.假定有一支20人一组的搜索队伍，拥有1台卫星电话。请设计一种你认为耗时最短的搜索方式。按照你的方式，搜索完整个区域的时间是多少？能否在48小时内完成搜索任务？如果不能完成，需耍增加到多少人才可以完成。2.为了加快速度，搜索队伍有50人，拥有3台卫星电话，分成3组进行搜索。每组可独立将搜索情况报告给指挥部门。请设计一种你认为耗时最短的搜索方式。按照你的搜索方式，搜索完整个区域的时间是多少？二、问题分析1）搜索完整个区域的时间，是指最后一

7、名队员从出发点到集合点所用的时间。2）能否在48小时内完成搜索任务，是指不间断工作时间能否控制在48小时内，不考虑其他等意外情况和生活必需情况。3）本题针对一块矩形区域进行全境搜索问题，在保证全部搜索到的情况下，使搜索时间最短，我们将20人看成排成一排的整体，并将大的矩形区域划分为126个以800米为边长的正方形小区域，根据图论中的一笔画问题，以转弯最少为约束条件进行计算，计算出搜索路径•当队伍增加为3时，先根据人数比例进行大体的区域划分，然后在根据问题1的求解方法，计算出三个队的最优路径。三、模型假设1

8、・假设搜索必须完全，不存在遗漏情况。2•假设如果发现需要救助的人员，只需报告组长，不影响其搜索速度。3•假设救援人员进食休息的时间不计。3•队员间不能间接向组长报告情况。4•假设每组队员只能向本组组长报告。5.假设队员的身体和心理状态不影响进度。6.假设搜索区域地面状况不影响搜索速度。7.假设设备在搜索过程中都正常工作。四、符号说明a20人排成队列的长度d增加的人数b不搜索时候行进的速度e搜索时候行进的速度t搜索需耍花费的时间