2021 Meisai B 문제 알고리즘 -AHP
2021 년 미국 대학생 모델 수학 경연 대회의 질문 B는 별개의 질문입니다.
주제 B의 배경 :
호주의 2019-2020 화재 시즌 동안 모든 주에서 엄청난 산불이 발생했으며 뉴 사우스 웨일즈와 빅토리아 동부가 최악의 영향을 미쳤습니다. 산불은 심한 가뭄과 지속적인 폭염 동안 발생하며 기후 변화로 인해 이러한 현상이 악화되었습니다. 그림 1은 2019 년 10 월 1 일부터 2020 년 1 월 7 일까지 해당 지역의 산불 핫스팟을 보여줍니다. 노란색은 10 월 1 일부터 1 월 6 일까지의 화재를 나타내고 빨간색은 2020 년 1 월 7 일의 화재를 나타냅니다. 소방관은 UAV를 사용했습니다. 수년간 감시 및 상황 인식 (SSA) 수행 .SSA UAV는 고화질 및 열 화상 카메라와 원격 측정 센서를 탑재하여 일선 직원 웨어러블 장치의 데이터를 모니터링하고보고합니다. 웨어러블 장치는 개인 로케이터 비콘 또는 더 복잡한 환경 모니터로 사용할 수 있습니다. SSA 드론은 변화하는 상황을 모니터링하는 데 도움이되므로 EOC (Emergency Operations Center)가 최상의 결과와 최대한의 안전을 위해 최고의 지휘관을 제공 할 수 있습니다. 그림 1. 2019 년 10 월 1 일부터 2020 년 1 월 7 일까지 호주 남동부의 산불 온천. 출처 : Australian Government Meteorological Service, NASA Resource Management System 화재 방지 정보. 양방향 무선 통신을 통해 "지상에서의 시동"포워드 팀은 균등 한 기회에 대한 상태 보고서를 제공하고 균등 한 기회가 포워드 팀에 직접 명령을 내릴 수 있습니다. 배치자는 VHF / UHF 대역에서 작동하는 휴대용 양방향 무전기를 휴대합니다. 휴대용 라디오의 범위는 일반적으로 최대 5 와트의 낮은 전송 전력으로 제한됩니다. 이는 주로 시골 지역 또는 "건물"의 거리와 도시 지역의 물리적 지형에 따라 달라집니다. 날씨는 VHF / UHF 신호에 영향을주지 않습니다. 대형. 5 와트 라디오는 평평하고 장애물이없는지면에서 공칭 범위가 5km이지만 도심 지역에서는 2km로 떨어집니다. 중계기, 트랜시버 및 더 높은 전력에서 신호 자동 재생을 확장 할 수 있습니다. 전선과 EOC 사이에 위치한 중계기는 전선에서 EOC로, EOC에서 전선으로 무선 신호를 중계 할 수 있습니다. 중계기의 범위도 거리와 지형에 따라 다르지만 저역보다 훨씬 큽니다. 파워 핸드 헬드 라디오 최근에는 리피터가 장착 된 호버링 드론이 최전선 저전력 라디오의 범위를 크게 확장하는 데 사용되었습니다. 무게 1.3kg의 10 와트 리피터는 드론으로 지상을 떠도 20km에 도달 할 수 있습니다. Acme의 프로토 타입 Wile E-15. 2X 하이브리드 드론은 무선 중계기 또는 비디오 및 원격 측정 기능이 장착 된 경우 약 $ 10,000 (AUD)의 비용이들 것으로 예상됩니다. 테스트 결과이 드론이 표 1에 나열된 기능을 가지고 있음을 보여줍니다.
주제 B 요약 :
1. 제안 된 Victorian National Fire Service (CFA) "Rapid Bush Fire Response"의 새 부서를 위해 구매할 SSA 드론과 무선 중계기 드론의 최적 수와 조합을 결정하는 모델을 만듭니다. 모델은 기능과 안전성과 경제성의 균형을 맞추고 관찰 및 커뮤니케이션 작업에 대한 요구 사항과 지형을 고려해야합니다. 모델은 또한 화재 이벤트의 크기와 빈도를 매개 변수로 사용해야합니다.
2. 모델이 향후 10 년 동안 극심한 화재 발생 가능성에 어떻게 적응하는지 설명하십시오. UAV 시스템의 비용이 동일하다고 가정하면 어떤 장비 비용이 증가할지 예측하십시오.
3. 그림 2 : 동부 빅토리아의 지형도에 표시된대로 다양한 지형에서 다양한 크기의 화재에 대해 호버링 VHF / UHF 무선 중계기 드론의 위치를 최적화하는 모델을 결정합니다. 해발 고도는 해안의 해수면에서 1,986m의 산까지 다양합니다. 보곤, 빅토리아.
4. 빅토리아 정부에 제출하기 위해 모델에서 지원하는 2 페이지 주석이 달린 예산 요청을 준비합니다.
주제 분석 (참조 용) :
전체적으로AHP (분석 계층 프로세스)와예측 모델기본 알고리즘 모델로 오십시오.
따라서 먼저 배경 데이터와 첫 번째 질문에 대한 간략한 분석을 수행하십시오.
1. 평가하고 싶은 목표는 무엇입니까?
제목에서 "SSA"와 "WileE-15.2X"를 포괄적으로 선택하는 것이 주요 문제라는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
2. 영향 요인은 무엇입니까?
다음으로,이 포괄적 인 문제에 대한 평가 기준 또는 지표는 무엇입니까?
주제의 배경을 다시 살펴보면 몇 가지 필요한 고려 사항이 있음을 알 수 있습니다.
주요 요인 (80 %) :
1. 용량 (용량)
2. 안전성 (안전성)
3. 경제학
2 차 요소 (20 %) :
4. 측량 및 측량 지형 (지형)
5. 화재 이벤트 크기
6. 화재 발생 빈도 (화재 발생 빈도)
(1 차 및 2 차 요인의 비율은 70 % 및 30 %와 같이 수정할 수 있습니다.)
3. 옵션은 무엇입니까?
저는 여기에 일부 문서에서 선택한 계획에 따라서 만 여기에 있습니다. "더욱 정확한"솔루션을 결정하려면 더 많은 관련 문서를 참조해야합니다.
1. 모든 보장 (전체 보장)
"위험한 지역"의 전체 범위는 가장 높은 안전성을 가지고 있지만 경제는 높지 않습니다.
2. 거의 덮음 (대 면적 범위)
"위험한 지역"의 넓은 지역을 덮는 것은 두 번째로 높은 안전성과 높은 경제성을 가지고 있습니다.
여기에서 "간격 범위"에 대해 "작은 화재 영향"이있는 영역을 선택합니다.
따라서 모든 요인과 영향에 가중치를 부여해야합니다.
3. 반 덮음 (반 덮음)
"위험한 지역"을 반쯤 덮는 방법은 안전성은 가장 낮지 만 경제적 효율성은 가장 높습니다.
여기절반 덮음이것은 주로 "고위험 영역"을 배치하고 제어하는 것임을 의미합니다.
주변 "통제되지 않은 지역"에서 화재가 발생하면 "정리 된 지역"에서 "소방력"이 제 시간에 동원 될 수 있습니다.
절충안이 있습니다통제 구역 및 통제되지 않은 구역의 교통량과 같은 포괄적 인 요소.