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[分享] 线路的最优化问题 请各位老大给点思路

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发表于 2008-9-19 14:49:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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5.12汶川大地震使震区地面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要解决的重要问题之一是: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。有一个平地矩形目标区域,大小为11200米×7200米,需要进行全境搜索。假设:出发点在区域中心;搜索完成后需要进行集结,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,组长用卫星电话向指挥部报告搜索的最新结果。
现在有如下问题需要解决:
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,需要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?
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2008-9-19 16:11:16 | 显示全部楼层
请各位老大给点思路 谢谢啊 ······
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发表于 2008-9-19 17:26:30 | 显示全部楼层
应该是一个类似于螺线的线路
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 楼主| 发表于 2008-9-19 17:46:51 | 显示全部楼层
楼上的老哥 可否具体点
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发表于 2008-9-19 20:04:09 | 显示全部楼层
就是围着中心绕圈圈,半径越来越大
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发表于 2008-9-20 13:41:55 | 显示全部楼层
这个题目应该复杂度挺高,很多人可以同时并行搜索的。
我觉得这应该是数学建模问题,通常很难找到最优解,只能找一些较优的答案。
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发表于 2008-9-21 21:37:12 | 显示全部楼层
刚才帮你想了一下,没有想到啥太好的方案,提一种方法抛砖引玉,看看大家有什么好的方案:
首先,需要先完成任务,一种最笨的方法是,大家先移动到左上角,并排站好,然后一起向右,等到到了最右,大家先一起向下然后向左,。。。,这样逐行扫描整个区间。

这一过程中,可以看出,横着扫描时效率很高,但是在每次到头向下时,是纯耗费。并且开始的向左上角的移动时很大的无用耗费。于是设计的路线力图将这两种消耗尽量减小
t.jpg
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发表于 2008-9-21 21:41:30 | 显示全部楼层
上边的方案中,只3个画红圈的地方有一些队形整理的消耗,当然,这是一个通用的方案,所以当整个区域的长宽不正好被队长整除的话,在边界处还会产生一些浪费
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发表于 2008-9-22 10:09:37 | 显示全部楼层
按附图这种方式(以3人为一组为例)可一定程度上减小搜索的浪费。
serach.GIF
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发表于 2008-9-22 10:25:05 | 显示全部楼层
liangbch 的方法很好,如果整个区域的长宽合适的话,比我的少了两次整理队形的耗费,在某些情况下应该是最优的了
这个的本质是构造20条互不相交、等长、等距的曲线去覆盖区域
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