三個(gè)什么都不懂、零建?；A(chǔ)、零matlab編程基礎(chǔ)的新手，趕緊參加2019美國(guó)賽。

比賽前的準(zhǔn)備

正式準(zhǔn)備的第一天，我們就明確了自己的目標(biāo)和計(jì)劃，每天都在做一些事情，并定期進(jìn)行溝通。

由于比賽由建模、編程和論文寫(xiě)作三個(gè)部分組成，一方面我們開(kāi)始涉足基本的數(shù)學(xué)模型，了解各個(gè)模型的作用和應(yīng)用；另一方面，我們閱讀2003年至2017年發(fā)表美國(guó)競(jìng)賽論文的UMAP雜志，看每年的競(jìng)賽問(wèn)題、O-award文章和評(píng)委的評(píng)論。

在閱讀文章時(shí)，我們會(huì)關(guān)注參賽者如何將實(shí)際問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)模型。我們?yōu)槊總€(gè)競(jìng)賽題選擇至少一篇O獎(jiǎng)文章，重點(diǎn)關(guān)注所使用的思想和數(shù)學(xué)模型，同時(shí)學(xué)習(xí)文章結(jié)構(gòu)和表達(dá)。

分工合作

這期間我把我看到的數(shù)學(xué)模型和Y交流，希望他能學(xué)會(huì)用matlab來(lái)實(shí)現(xiàn)。

由于LaTeX的內(nèi)容太多，我們?cè)诒荣悤r(shí)只需要使用其中的一小部分即可。因此，我和P溝通了我需要使用的內(nèi)容，比如圖表名稱(chēng)的參考、目錄設(shè)置、表格繪制等，希望他能學(xué)會(huì)用LaTeX來(lái)實(shí)現(xiàn)。

我們建了一個(gè)微信群，有什么話可以在群里留言。整個(gè)準(zhǔn)備過(guò)程中溝通還是比較順利的。瀏覽了10年的題，了解了很多數(shù)學(xué)模型。 Y基本上可以實(shí)現(xiàn)所接觸到的數(shù)學(xué)模型。 P也可以使用LaTeX成功編譯出漂亮的文檔。

我之所以認(rèn)為我們?nèi)齻€(gè)人是很好的組合，不僅是因?yàn)槲覀內(nèi)齻€(gè)人的能力互補(bǔ)，而且還因?yàn)槲覀兌荚敢鉃檫@樣的事情而努力。

比賽期間，試題于上午9點(diǎn)發(fā)布。我們立即打印了三份問(wèn)題并開(kāi)始逐一審閱。 10分鐘后，我們互相交換了意見(jiàn)和想法，很快就決定了B題，并沒(méi)有想象中的糾結(jié)。 B題涉及到無(wú)人機(jī)和地圖，需要上網(wǎng)查很多資料。

第一天主要是明確題目要求，尋找相關(guān)資料。在搜索信息時(shí)，我們每個(gè)人都有自己的偏好。 I側(cè)重于相關(guān)的英文表達(dá)，Y側(cè)重于現(xiàn)有的搜索策略，P主要搜索以前的研究成果。晚上，我們思考了模擬中應(yīng)該分析哪些因素等等，并寫(xiě)下了列出的一般假設(shè)。

問(wèn)題B背景2017年，美國(guó)波多黎各遭遇歷史上最嚴(yán)重的颶風(fēng)，對(duì)該島造成嚴(yán)重破壞，造成2900多人死亡。颶風(fēng)的風(fēng)暴潮和波浪作用的綜合破壞力對(duì)建筑物、房屋和道路造成了廣泛的破壞，特別是波多黎各東部和東南沿海地區(qū)。風(fēng)暴的狂風(fēng)和暴雨摧毀了波多黎各80% 的電線桿和所有輸電線路，造成破壞，并導(dǎo)致島上340 萬(wàn)居民基本斷電。此外，風(fēng)暴還損壞或摧毀了島上的大部分移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

問(wèn)題B 要求開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)災(zāi)難響應(yīng)系統(tǒng)，以支持波多黎各的颶風(fēng)災(zāi)難場(chǎng)景。

文本無(wú)人機(jī)技術(shù)現(xiàn)在非常先進(jìn)，可以考慮用于保護(hù)家園、救災(zāi)、移民控制和環(huán)境監(jiān)測(cè)等偵察行動(dòng)。我們來(lái)看看拯救美國(guó)的無(wú)人機(jī)災(zāi)難響應(yīng)系統(tǒng)模型。

集裝箱位置我們將集裝箱位置選擇簡(jiǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。只有正確選址才能使無(wú)人機(jī)偵察覆蓋島上主要交通線。我們使用三個(gè)容器并設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)以最大化檢測(cè)能力。同時(shí)，我們也適當(dāng)增加了一些限制，保障醫(yī)療供應(yīng)。無(wú)人機(jī)在為每個(gè)集裝箱選擇無(wú)人機(jī)時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：偵察、需求、運(yùn)輸能力和占用體積。我們對(duì)后兩個(gè)要素設(shè)計(jì)并標(biāo)準(zhǔn)化了王大線性指標(biāo)和王小線性指標(biāo)，通過(guò)指標(biāo)線性疊加計(jì)算最大值，得到配置結(jié)果。出貨計(jì)劃我們提出了循環(huán)出貨方式并計(jì)算了具體周期。這使得三個(gè)集裝箱上的工作人員分別每4 天、6 天和7 天執(zhí)行一次貨運(yùn)任務(wù)。這樣的安排大大減少了工作人員來(lái)回奔波所消耗的人力、物力。無(wú)人機(jī)飛行路線針對(duì)偵察道路問(wèn)題，我們根據(jù)波多黎各不同地區(qū)路網(wǎng)不同密度的特點(diǎn)，利用分類(lèi)模型得到最優(yōu)的無(wú)人機(jī)路線規(guī)劃。地面指揮系統(tǒng)每天可以實(shí)時(shí)監(jiān)控災(zāi)區(qū)不同區(qū)域的主要公路狀況，并及時(shí)做出正確的決策和判斷。