数学实验建模油价与船速的优化问题
上传者：阮世勋|上传时间：2017-06-06|密次下载
数学实验建模油价与船速的优化问题
数学实验建模：油价与船速的优化问题
一、问题：
油价的上涨，将影响大型海船确定合理的航行速度，以优化航行收入。直观的，油耗的多少直接影响船速的快慢，因而影响航行时间的长短，进而影响支付船员人工费用数量。过去有一些经验表明：（1）油耗正比于船速的立方，（2）在最省油航速的基础上改变20%的速度，则引起50%的油耗的变化。作为一个例子：某中型海船，每天油耗40吨，减少20%的航速，省油50%即20吨，每吨油价250美元,由此每天减少耗油费用5000美元，而航行时间的增加将增加对船员的支付费用，如何最优化。
算例：航程L=1536海里，标准最省油航速20节，油耗每天50吨，航行时间8天。最低航速10节，本次航行总收入为84600美元。油价250美元每吨。日固定开支1000美元，是确定最佳航速。
二、问题分析：
最佳航速由利润决定，而利润=总收入-总支出，且航行速度主要受油耗和水速影响，并且航速（v3）=水速(v2)+船速(v1)[即船在航行时候的速度]。 由题目知：(1) 油耗正比于船速的立方；
(2) 最省油航速的基础上改变20%的速度；则引起50%的油耗的变化。 由题目我们知道航行总共时间设为t并且一天设为24小时，航程L=1536海里，设每天油耗量为x(1),总油耗量设为x,由题已知耗油量图船速的立方成正比，设比例系数为k,对船员的支付费用为r[即日固定开支]，设利润为R。
三、假设及模型：
（1） 假设大型海船行走时为匀速前进，即为v1.
（2）假设大型海船行走时只受水速影响，其他因素不考虑，且水速不变，并记水速为v2.
四、模型建立及求解：
油耗正比于船速的立方：x(1)=kkv13； 航速（v3）=船速（v1）+水速（v2）. v3=v1+v2
L= v1+v2 t=v1t+v2
X=X 1 t=kv13t
由题已知初始数据v1+v2=20,x 1 =50,并且有最省有航速基础上改变20%的基础上引起50%的油耗变化。
所以有模型：v1+v2=20
Kv13=50
k v1?2020% 3=25
建立function函数，并且调用fsolve求解
function y=f(x)
y(1)=x(1)+x(2)-20
y(2)=x(3)*x(1)^3-50
y(3)=x(3)*(x(1)-4)^3-25
这里x（1）代表v1,x(2)代表v2,x(3)代表k
求解后可以知道v1=19.3893,v2=0.6107,k=0.0069
求解这个方程组后求出比例系数k，和水速v2,再进一步求解最佳航速，模型为： L=（v1+v2）t=v1t+v2t
X=x(1)t=kv13t/24
得到Xt=LKV13V1+V2
R=84600?250xt 24?rt/24
v=0:0.01:30;
R=84600-250*0.0069*1536*v.^3./(24*(v+0.6107))-1000*1536./(24*(v+0.6107))
plot(v,R)
xlabel('v船速');ylabel('R利润');title('船速与利润曲线图'
)
由图像可知当航速为10节时，利润最大为68164美元。
五、实验总结
（1）遇到的问题及解决过程
在分析问题时，对于已知的船速和航速没有分析清楚则做题时出现了问题。在分析时，忽略了一些因素的影响，在实验过程中不断改进才能完善问题的解答。
（2）体会与收获
第一次接触真实问题建模的题题目，还不够熟练，需要多加练习。
下载文档
热门试卷
- 2016年四川省内江市中考化学试卷
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 山东省滨州市三校2017届第一学期阶段测试初三英语试题
- 四川省成都七中2017届高三一诊模拟考试文科综合试卷
- 2017届普通高等学校招生全国统一考试模拟试题（附答案）
- 重庆市永川中学高2017级上期12月月考语文试题
- 江西宜春三中2017届高三第一学期第二次月考文科综合试题
- 内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次月考英语试题
- 2017年六年级（上）数学期末考试卷
- 2017人教版小学英语三年级上期末笔试题
- 江苏省常州西藏民族中学2016-2017学年九年级思想品德第一学期第二次阶段测试试卷
- 重庆市九龙坡区七校2016－2017学年上期八年级素质测查（二）语文学科试题卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016年12月八年级语文阶段性测试卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016-2017学年七年级英语12月阶段检测试卷
- 山东省邹城市第八中学2016-2017学年八年级12月物理第4章试题（无答案）
- 【人教版】河北省2015-2016学年度九年级上期末语文试题卷（附答案）
- 四川省简阳市阳安中学2016年12月高二月考英语试卷
- 四川省成都龙泉中学高三上学期2016年12月月考试题文科综合能力测试
- 安徽省滁州中学2016—2017学年度第一学期12月月考高三英语试卷
- 山东省武城县第二中学2016.12高一年级上学期第二次月考历史试题（必修一第四、五单元）
- 福建省四地六校联考2016-2017学年上学期第三次月考高三化学试卷
- 甘肃省武威第二十三中学2016—2017学年度八年级第一学期12月月考生物试卷
网友关注
- 爱的寄语.
- 环境犯罪重点罪名解读之非法采矿罪
- 2012 -- 2013学年第二学期 重修试题
- 初中教学计划音乐
- 计算机word文件
- 桃园小学绩效工资分配方案
- 志愿填报中家长的角色定位
- 南京学校教师学期教学工作考核材料目录(2014-2015-1学期)
- 感化小学病媒生物防控工作
- 低段识字教学随笔
- 教师要用人格魅力征服学生
- 为什么“中华人民共和国征地拆迁补偿暂行条例”是假的？
- 九年级数学上学期教学计划
- 立案登记执行情况
- 区级优秀班集体14春学前教育班
- 三年级英语下册教学计划
- 小学去极端思想工作汇报
- 非上市公司股权激励方案要点
- 关于去意大利美院读书的现状分析
- 让课堂因阳光而熠熠生辉
- 《法证先锋》影评：幸福本该属于你
- 二年级2014-2015学年上期工作总结
- 初中化学实验教学计划
- 关于赔案理算外包协议
- 习惯心理课课后反思
- 第一周教学心得篇
- 英国教育访问类签证进行变更
- 浅谈如何解决班会活动的一些问题
- XX中学纪律作风整顿活动总结
- 中华人民共和国政府采购法实施条例
网友关注视频
- 冀教版小学数学二年级下册1
- 沪教版牛津小学英语（深圳用） 五年级下册 Unit 10
- 北师大版数学四年级下册3.4包装
- 沪教版八年级下次数学练习册21.4（2）无理方程P19
- 苏科版数学八年级下册9.2《中心对称和中心对称图形》
- 苏科版数学 八年级下册 第八章第二节 可能性的大小
- 七年级下册外研版英语M8U2reading
- 北师大版八年级物理下册 第六章 常见的光学仪器（二）探究凸透镜成像的规律
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案，辽宁省
- 冀教版英语五年级下册第二课课程解读
- 8 随形想象_第一课时(二等奖)(沪教版二年级上册)_T3786594
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案，安徽省
- 第12章 圆锥曲线_12.7 抛物线的标准方程_第一课时(特等奖)(沪教版高二下册)_T274713
- 飞翔英语—冀教版(三起)英语三年级下册Lesson 2 Cats and Dogs
- 冀教版小学数学二年级下册第二周第2课时《我们的测量》宝丰街小学庞志荣
- 【部编】人教版语文七年级下册《过松源晨炊漆公店（其五）》优质课教学视频+PPT课件+教案，辽宁省
- 沪教版八年级下册数学练习册21.3（2）分式方程P15
- 冀教版小学数学二年级下册第二单元《有余数除法的竖式计算》
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案，湖北省
- 沪教版牛津小学英语（深圳用） 四年级下册 Unit 8
- 河南省名校课堂七年级下册英语第一课（2020年2月10日）
- 8.练习八_第一课时(特等奖)(苏教版三年级上册)_T142692
- 冀教版小学数学二年级下册第二单元《余数和除数的关系》
- 8.对剪花样_第一课时(二等奖)(冀美版二年级上册)_T515402
- 沪教版牛津小学英语（深圳用） 五年级下册 Unit 12
- 沪教版八年级下册数学练习册21.3（3）分式方程P17
- 19 爱护鸟类_第一课时(二等奖)(桂美版二年级下册)_T502436
- 七年级英语下册 上海牛津版 Unit3
- 外研版英语三起6年级下册（14版）Module3 Unit2
- 第4章 幂函数、指数函数和对数函数（下）_六 指数方程和对数方程_4.7 简单的指数方程_第一课时(沪教版高一下册)_T1566237
精品推荐
- 2016-2017学年高一语文人教版必修一+模块学业水平检测试题（含答案）
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
分类导航
- 互联网
- 电脑基础知识
- 计算机软件及应用
- 计算机硬件及网络
- 计算机应用/办公自动化
- .NET
- 数据结构与算法
- Java
- SEO
- C/C++资料
- linux/Unix相关
- 手机开发
- UML理论/建模
- 并行计算/云计算
- 嵌入式开发
- windows相关
- 软件工程
- 管理信息系统
- 开发文档
- 图形图像
- 网络与通信
- 网络信息安全
- 电子支付
- Labview
- matlab
- 网络资源
- Python
- Delphi/Perl
- 评测
- Flash/Flex
- CSS/Script
- 计算机原理
- PHP资料
- 数据挖掘与模式识别
- Web服务
- 数据库
- Visual Basic
- 电子商务
- 服务器
- 搜索引擎优化
- 存储
- 架构
- 行业软件
- 人工智能
- 计算机辅助设计
- 多媒体
- 软件测试
- 计算机硬件与维护
- 网站策划/UE
- 网页设计/UI
- 网吧管理