【正文】 5 iz6 設(shè)逆變器的轉(zhuǎn)化率為 i? 依據(jù)對題意的分析，通過對 excel 表格的運算與處理，不難得出在一年中各個時間各方向的輻射強度，附件１中給出了對各種光伏電池與逆變器的要求，顯然當(dāng)某一方向的輻射強度 230 /Wm? 時，沒有任何一種光伏電池會啟動，所以無法使用；而當(dāng)某一方向的輻射強度 5 230 /Wm? 時，薄膜電池能夠達到其啟動發(fā)電時其表面所應(yīng)接受到的最低輻射量限制；當(dāng) 280 /Wm? 時，單晶硅和多晶硅電池啟動發(fā)電。 逐個墻面考慮，若要將各個墻面盡可能鋪滿同種型號的光伏電池，分析如下： 首先假設(shè)墻面為規(guī)則的矩形，長為 L，寬為 M，電池板的長 l 若想將其鋪滿 ，利用 matlab 程序?qū)γ糠N電池逐個遍歷即可得到每種電池在每面墻上可鋪設(shè)的最大面積。 17 圖四： B3主鋪的小屋 西面： 14 個 B3，每 7個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)， SN14 逆變器逆變， 4個 C7串聯(lián)后與 1 個 A3 并聯(lián)，并用一個 SN4 逆變器對其逆變； 南面：由于其尺寸僅適合鋪設(shè) A3，故此處不做討論； 南頂：共用 B3 29 塊進行鋪設(shè)，其中以串聯(lián) 7塊為一組，并聯(lián)四組，用一個 SN15進行逆變。所以選擇最佳的傾角，是解決本問題至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。實際上即使緯度相同的兩個地方，其太陽輻照量的大小及組成往往相差很大，所以往往其值并不難求。 應(yīng)用 Matlab 編程（程序見程序中） 警車 3分鐘內(nèi)所走路程為 v?3 = 3 km,所以若要警力能在 3分鐘內(nèi)到達 事發(fā)路口，要求平臺沿最短路徑到所控路口的最大路程不超過 6 km。因此在保證能在 3 分鐘內(nèi)到達的前提下，我們考慮發(fā)案率這個因素，對重復(fù)路口進行重新分配。所謂全封鎖為派往路口的 13 個平臺的警力全部到達路口。 31 按照最短距離增加平臺后，發(fā)現(xiàn)有的平臺的工作量較大，有的平臺工作量較小如下表所示： 先保證事故地點在 3 分鐘內(nèi)必有警察到達 計算出警察未能在三分鐘內(nèi)出現(xiàn)的區(qū)域，由圖論 floyd算法求最短距離大于 3km的路口為 28， 29,38,39， 61,92 有圖論算法求得的任意路口間的最短距離D 矩陣以及 A 區(qū)平臺示意圖得應(yīng)加四個平臺 . 使各個巡警平臺的工作量盡量平衡 綜合后應(yīng)在29,39,61,87 處加四個平臺 各個平臺所負責(zé)的工作區(qū)域事故率是否小于 9 分配完畢 按照原則繼續(xù)協(xié)調(diào) 32 平臺編號 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 路口號 (案發(fā)率 ) 出警率 1 67() 68() 69() 71() 73() 74() 75() 76() 78() 1() 2 40() 43() 44() 70() 72() 39() 2() 3 54() 55(1) 65() 66() 3() 4 57() 60() 62() 63() 64() 4() 5 49() 50() 51() 52() 53() 56() 59() 5() 6 58() 6() 7 30() 32() 47() 48() 61() 7() 8 33() 46() 8() 5 9 34() 35() 37() 45() 31() 9() 10 10() 11 26() 27() 11() 12 25() 12() 4 13 21() 22() 23() 24() 13() 14 14() 15 28() 29() 15() 16 36() 38() 16() 17 41() 42() 17() 18 80() 81() 82() 83() 18() 19 77() 79() 19() 20 84(1) 85() 86() 87() 88() 89() 90() 91() 92() 20() 21 87() 92() 22 61() 48() 2 23 39() 38() 24 29() 28() 如平臺 1 所處理的出警率 ,18 總的事故率為 ，而路口 80 均在 1和 18 的處理范圍內(nèi)，故可將 80 這個路口劃給平臺 18管。如下表。 總計：共加了 33 個平臺。若 4分鐘不能堵住，則 5 分鐘為最佳規(guī)定范圍。 運用程序我們得出犯在 5 分鐘的時候可接近的所有路口為可能逃到的節(jié)點 范圍：（共 51 個節(jié)點） 1 2 3 4 10 11 14 15 17 26 27 28 29 38 39 40 41 42 43 44 49 50 51 38 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 75 76 77 235 239 560 561 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 并且得到警車到達這些路口的時間不超過 5 分鐘 作案時間：白天 假設(shè)： 1. 案件發(fā)生在晚上，道路較暢通，罪犯行駛的速度為 120km 每小時。 （ 2）夜晚堵截還沒有得出最佳結(jié)果 39 參考文獻 [1]吳文瀧 . 圖論基礎(chǔ)及應(yīng)用 . 中國鐵道出版社 [2]薛定宇 ,陳陽泉 . 高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的 MATLAB 求解 (第二版 ). 清華大學(xué)出版社 ,20xx [3]赫孝良 ,戴永紅 ,周義倉 . 數(shù)學(xué)建模競賽賽題簡析與論文點評 . 西安交通大學(xué)出版社 ,20xx [4]杜端甫 . 運籌圖論 . 北京航空航天出版社 ,1990 [5]陳森發(fā) . 網(wǎng)絡(luò)模型及其優(yōu)化 . 東南大學(xué)出版社 , [6]唐煥文 ,秦學(xué)志 . 最優(yōu)化方法 . 大連理工大學(xué)出版社 [7]《運籌學(xué)》教材編寫組編 . 運籌學(xué) . 清華大學(xué)出版社 [8]張德豐 . MATLAB 數(shù)值分析與應(yīng)用 .(第 2 版 ). 國防工業(yè)出版社 ,20xx [9]張德富 . 算法設(shè)計與分析 . 國防工業(yè)出版社 ,20xx [10]嚴明，李文松，車磊 . 全國第六屆研究生數(shù)學(xué)建模競賽 [110 警車配置及巡邏方案 ]. 40 。 3 即找出一個臨界時間，小于這個時間堵不住逃犯，等于這個時間可以堵住逃犯。 用程序算出逃犯在 5 分鐘的時候可接近的所有路口，然后出動距離這些路口最近平臺的警察圍堵。 是原先的那幾個平臺工作量約是 17 個工作點，降到近 ，它原 37 先所負責(zé)的路口，由離其最近的平臺負責(zé)。 如上所得的各個巡警平臺在其 3 分鐘內(nèi)可到達的路口，平臺會對其范圍內(nèi)的路口負責(zé)，對于在三分鐘內(nèi)沒有警車可到達的點則由離其最近的平臺負責(zé)。 3. 由于距離 61 路口小于 3km 的路口，故只有 48，可將平臺設(shè)在 48，如此一來可以減輕 6,7 平臺的工作量。 28 其余重復(fù)出現(xiàn)的路口也據(jù)此原則進行分配，考慮到數(shù)據(jù)量大，以及可移植性，我們利用 Matlab 編程序來 實現(xiàn)該分配。（程序見附表） 下面表格給出據(jù)此原則的分配結(jié)果 平臺編號 平臺所管轄的路口編號 27 1 67 68 69 71 73 74 75 76 78 2 40 43 44 70 72 39 3 54 55 65 66 4 57 60 62 63 64 5 49 50 51 52 53 56 59 6 58 7 30 32 47 48 61 8 33 46 9 34 35 37 45 31 10 11 26 27 12 25 13 21 22 23 24 14 15 28 29 16 36 38 17 41 42 18 80 81 82 83 19 77 79 19 84 85 86 87 88 89 90 91 92 配置原則 2：工作量均衡原則 由于各個路口的發(fā)案率不同， 平臺所處的地段的繁華程度和人口密集程度不同，導(dǎo)致每個平臺的出警次數(shù)差異很大。 24 25 問題三： 通過對給定小屋規(guī)格的研究與確認，以及對各個電池板大小的 分析，可以判斷出 (1) 更新 d(I,j),r(I,j):對所有 I,j,若 d(I,k)+d(k,j)d(I,j),則 d(I,j) ← d(I,k)+d(k,j), r(I,j)← k (3)若 k=v,停止 。對于光伏方陣的傾角，有些資料提出等于當(dāng)?shù)鼐暥龋虍?dāng)?shù)鼐暥燃由?5 15 。 問題二： 地面應(yīng)用的光伏發(fā)電系統(tǒng)，方陣面通常朝向赤道，并且與地平面有一定傾角。 屋頂南面總輻射強度計算公式： 5P總 = c o s sinPP??? ? ?總 x3總 屋頂北面總輻射強度計算公式： P6總 = c os s inPP??? ? ?總 x4總 東墻的輸出電能： 圖三： A3主鋪小屋側(cè)視圖 11 43717371413131311 ???? ???? zSPxSPQ 其中 2 7 6 6 ???S , ??S %?? , %?? , %864 ?? ， 1513?x ， 417?z ， 1P 的實時數(shù)據(jù)見附表 1 西墻的輸出電能： 11 437273721413231322 ???? ???? zSPxSPQ 其中 2 7 6 6 ???S , ??S , % ?? , %?? ， %864 ?? ， %9414?? ， 1723?x ， 427?z ， 2P 的實 16 時數(shù)據(jù)見附表 1 南墻的輸出電能： 11 43737373413331333 ???? ???? zSPxSPQ 其中 2 7 6 6 ???S , ??S , % ?? , %?? ， %864 ?? ， 833?x ， 2037?z ， 3P 的實時數(shù)據(jù)見附表 1 南頂?shù)妮敵鲭娔埽? 11513531355 ?? ??xSPQ 其中 2 7 6 6 ???S 3653?x ， % ?? ， %9415?? ， 5P 的實時數(shù)據(jù)見附表 1 北頂?shù)妮敵鲭娔埽? 11313631366 ?? ??xSPQ 其中 2 7 6 6 ???S , % ?? , 1063?x ， %9413?? ， 6P 的實時數(shù)據(jù)見附表 1 方案二：主用 B3 鋪設(shè)： 東面：共鋪 10 塊 B3。相對于北面，其 230 /Wm? 的區(qū)間內(nèi)比例所占最高，應(yīng)用薄膜電池進行鋪設(shè)將是比較理想的方法。而且選擇最佳的傾角去搭建屋頂，從而使太陽能能夠被更充分的利用。首先人工篩除若干不合理電池種類，先從簡單鋪設(shè)一種單晶硅電池或多晶硅電池入手，遵循發(fā)電量盡可能大的原則，對各面墻體及頂部進行鋪設(shè)，利用窮舉法將各種鋪設(shè)方案進行比較，列 表得出 A3 電池可以得到最大發(fā)電量， B3 僅次之，但 B3 的發(fā)電成本低于 A3。在此基礎(chǔ)上按照低于 30 瓦 /平方米不輸出電力的原則，對各個墻體所采用的電池類型進行篩選，由于北面墻體低于 30 瓦 /平方米的時間達到 4485 小時，出于成本考慮，未對北面墻體進行鋪設(shè)，其他墻面均采用混鋪方式。鋪設(shè)過程中不光要注重利用率及效率的問題，也要充分的考慮到美觀性以及實用性的搭建而對于不同的季節(jié)不同的天氣也會有不