对照BWord格式.docx

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伯恩

特拉维斯·

彼得斯

WesternWashington大学

贝灵汉佤邦

顾问:

AmiranEdohy

文摘

我们开发了一个模型来安排行程沿着大长河。

目的

是最佳计划乘船旅行的持续时间和不同的推进,吗

最大化的次数超过6个月的赛季。

我们的模型组旅行的过程从营地露营地。

受给定的约束,我们的算法输出最佳日报

每组安排在河上。

通过研究算法的长期

行为,我们可以计算一个最大数量的旅行,我们定义为

河流的承载能力。

我们运用我们的算法来一个案例研究的大峡谷,

许多共同的属性,与大长河。

最后,我们检查承载能力的变化的敏感度

分布的推进方法、分布的旅行时间,

数量的营地在河上。

ComputingAlongtheBigLongRiver

ChipJackson

LucasBourne

TravisPeters

WesternWashingtonUniversity

Bellingham,WA

Advisor:

EdohY.Amiran

Abstract

WedevelopamodeltoscheduletripsdowntheBigLongRiver.Thegoal

istooptimallyplanboattripsofvaryingdurationandpropulsionsoasto

maximizethenumberoftripsoverthesix-monthseason.

Wemodeltheprocessbywhichgroupstravelfromcampsitetocampsite.

Subjecttothegivenconstraints,ouralgorithmoutputstheoptimaldaily

scheduleforeachgroupontheriver.Bystudyingthealgorithm’slong-term

behavior,wecancomputeamaximumnumberoftrips,whichwedefineas

theriver’scarryingcapacity.

WeapplyouralgorithmtoacasestudyoftheGrandCanyon,whichhas

manyattributesincommonwiththeBigLongRiver.

Finally,weexaminethecarryingcapacity’ssensitivitytochangesinthe

distributionofpropulsionmethods,distributionoftripduration,andthe

numberofcampsitesontheriver.

介绍

我们的地址调度休闲旅行了大长河等

为了最大化的次数。

从第一次发射到最终退出（225米）。

参与者都接受一个或者橡胶筏或电动船。

旅行持续6到18岁之间的夜晚,在指定参与者露营

沿着河边露营。

确保一个真正的荒野的经验,

在一次最多的一组可能占领一个营地。

这个约束限制

可能的旅行的数量在公园的六个月的赛季。

我们的模型情况,然后比较我们的结果,以反映河流

类似的属性,从而验证我们的方法产生理想的结果。

我们的模型很容易适应找到最佳的旅行日程河流

不同的长度、数量的营地,旅行持续时间和船的速度。

定义问题

•应该怎样旅行的不同长度和推进预定

最大化的次数可能在一个六个月的赛季?

有多少新的群体可以•开始一次漂流在任何给定的一天?

•什么是承载能力的——的最大数量

组,可以发送顺流而下在其六个月的赛季?

Introduction

WeaddressschedulingrecreationaltripsdowntheBigLongRiversoas

tomaximizethenumberoftrips.FromFirstLaunchtoFinalExit（225mi）,

participantstakeeitheranoar-poweredrubberraftoramotorizedboat.

Tripslastbetween6and18nights,withparticipantscampingatdesignated

campsitesalongtheriver.Toensureanauthenticwildernessexperience,

atmostonegroupatatimemayoccupyacampsite.Thisconstraintlimits

thenumberofpossibletripsduringthepark’ssix-monthseason.

Wemodelthesituationandthencompareourresultstoriverswith

similarattributes,thusverifyingthatourapproachyieldsdesirableresults.

Ourmodeliseasilyadaptabletofindoptimaltripschedulesforrivers

ofvaryinglength,numbersofcampsites,tripdurations,andboatspeeds.

DefiningtheProblem

•Howshouldtripsofvaryinglengthandpropulsionbescheduledto

maximizethenumberoftripspossibleoverasix-monthseason?

•Howmanynewgroupscanstartarivertriponanygivenday?

•Whatisthecarryingcapacityoftheriver—themaximumnumberof

groupsthatcanbesentdowntheriverduringitssix-monthseason?

模型概述

我们设计一个模型,该模型

可以应用到现实世界•河流与类似的属性（即。

大

峡谷）;

•足够灵活,能够模拟各种可行的输入;

•以函数分布，模拟河旅行调度，得知的旅行

长度（无论是6、12、或18天）,一个不同分布的推进

速度,以及不同数量的营地。

该模型预测的次数超过一个六个月的赛季。

它还

解决了河的承载量,有优势的

前进速度和旅行的长度,多少组可以

开始每天一次漂流,怎么安排行程。

约束

这个问题指定以下限制:

•在首次发射旅行开始和结束在最后退出,下游225英里。

•只有两种类型的船:

或者橡胶皮筏和机动

船。

•或者橡胶木筏4英里每小时平均旅行。

•机帆船旅行平均8英里/时。

•组旅行的范围从6到18夜。

旅行预定在•今年六个月的时间。

•营地沿着河分布均匀。

没有两个团体可以占据•相同的露营地在同一时间。

ModelOverview

Wedesignamodelthat

•canbeappliedtoreal-worldriverswithsimilarattributes（i.e.,theGrand

Canyon）;

•isflexibleenoughtosimulateawiderangeoffeasibleinputs;

and

•simulatesriver-tripschedulingasafunctionofadistributionoftrip

lengths（either6,12,or18days）,avaryingdistributionofpropulsion

speeds,andavaryingnumberofcampsites.

Themodelpredictsthenumberoftripsoverasix-monthseason.Italso

answersquestionsaboutthecarryingcapacityoftheriver,advantageous

distributionsofpropulsionspeedsandtriplengths,howmanygroupscan

startarivertripeachday,andhowtoscheduletrips.

Constraints

Theproblemspecifiesthefollowingconstraints:

•TripsbeginatFirstLaunchandendatFinalExit,225milesdownstream.

•Thereareonlytwotypesofboats:

oar-poweredrubberraftsandmotorized

boats.

•Oar-poweredrubberraftstravel4mphonaverage.

•Motorizedboatstravel8mphonaverage.

•Grouptripsrangefrom6to18nights.

•Tripsarescheduledduringasix-monthperiodoftheyear.

•Campsitesaredistributeduniformlyalongtheriver.

•Notwogroupscanoccupythesamecampsiteatthesametime.

假设

我们可以开比•艇来的河流或者机帆船（规定每天开到河上的橡胶筏和

走在这条河上的每一天。

机动帆船的比率）

可以有问题或者如果太多渔船推出

短途旅行的长度。

•旅行的时间要么是12天或18天或者筏、

和要么6天或12天机动船只。

这种简化仍然允许我们的模型产生有意义的结果

而让我们比较一下出行长度不同的影响。

•只能有一组每夜每营地。

这同意的欲望河经理。

•每一天,一群只能往下游或保持在当前

营地它不能搬回上游。

这个限制流动的组织一个方向,大大简化

我们如何可以将组织从营地露营地。

•组可以旅行只有从早上8点到下午6点。

（10小时）,一个最大的9

每天数小时的旅行（一个小时是扣减免/午餐/等等）。

这意味着每天最多可以旅行或者木筏36英里,

和电动船最多72英里。

这种假设允许我们

确定哪些团体可以合理地达到给定的营地。

•团队从来没有比距离更远,他们能够真正地旅行

在一天:

36英里每一天和72英里/或者木筏

天机动船只。

Assumptions

•Wecanprescribetheratioofoar-poweredriverraftstomotorizedboats

thatgoontotherivereachday.

Therecanbeproblemsiftoomanyoar-poweredboatsarelaunchedwith

shorttriplengths.

•Thedurationofatripiseither12daysor18daysforoar-poweredrafts,

andeither6daysor12daysformotorizedboats.

Thissimplificationstillallowsourmodeltoproducemeaningfulresults

whilelettinguscomparetheeffectofvaryingtriplengths.

•Therecanonlybeonegrouppercampsitepernight.

Thisagreeswiththedesiresoftherivermanager.

•Eachday,agroupcanonlymovedownstreamorremaininitscurrent

campsite—itcannotmovebackupstream.

Thisrestrictstheflowofgroupstoasingledirection,greatlysimplifying

howwecanmovegroupsfromcampsitetocampsite.

•Groupscantravelonlybetween8a.m.and6p.m.,amaximumof9

hoursoftravelperday（onehourissubtractedforbreaks/lunch/etc.）.

Thisimpliesthatperday,oar-poweredraftscantravelatmost36miles,

andmotorizedboatsatmost72miles.Thisassumptionallowsusto

determinewhichgroupscanreasonablyreachagivencampsite.

•Groupsnevertravelfartherthanthedistancethattheycanfeasiblytravel

inasingleday:

36milesperdayforoar-poweredraftsand72milesper

dayformotorizedboats.

我们忽略了变量可能•影响最大日常出行距离,

比如天气和河条件。

没有办法准确地包括了这些模型。

•营地分布均匀,营地之间的距离

是河流的长度除以营地的数量。

我们可以因此代表河流作为数组的条平行的营地。

（等间距的）

•一组必须达到河的结束最后一天的旅行:

——一个集团不会离开河早期即使能够。

——一个集团将没有完成日期过去所需的旅行距离。

这种假设适合我们相信是一个重要的标准

河经理和品质保证的旅行。

表1。

符号。

象征意义

Gi组我第i组

Ti旅行长度为集团我,以夜;

6≤ti≤18第i组一共几夜

Di数量的夜集团我花了河上的第i组在河上己过几夜

Y数量的营地在河上河上总营地数

cY位置的营地Y在英里下游;

0<

cY<

225第y个营地的位置

c0营地代表首次发射（用来构造一个候补名单的团体）第一个营地（起点）

cfinal营地（这始终是“开放”）代表最终退出最后一个营地（终点）

li位置我当前的露营地组英里顺流而下,0<

李<

225组i的位置

ai平均距离,集团我应该搬每天准时;

ai=225/钛i组每天移动距离

mi最大距离集团我可以在一天内旅行i组一天移动最大距离

Pi优先组我;

Pi=（di/ti）（李/225）i组的优先级

Gc（集合）套组,可以到达营地c可到达营地C的组的集合

R比率的木筏,或者每天机帆船推出橡皮/动力

X当前数量的旅行下来每年大长河每年组数

M高峰的承载能力河（最大数量的组最大组数

这可以发送顺流而下在其六个月的赛季）

D分布的旅行时间的团体在河上组安排的时间分布

方法

我们定义一些术语和短语:

开放的营地:

Acampsite是开放的,如果没有groupcurrently占领

它:

营地开放如果没有组cngi是分配给cn。

搬到一个开放的营地:

一组胃肠道,其营地cn,搬到

其他一些开放的营地cm=cn相当于gi的分配

新营地。

因为一个组可以只移动下游,或留在

他们当前的露营地,我们必须有m≥n。

候补名单:

对于一个给定的天的候补名单由分组,而不是

然而在河上但将开始他们的旅行的那天他们的排名

在候补名单和他们的能力来达到一个营地c把他们包含到

设置Gc的团体可以到达营地c,该组织被认为

“最高的优先级。

“候选组是初始化一个电流

营地的价值c0（第0个营地）,和被假定为是

优先级P=1,直到他们被移动到河的候补名单。

从河:

我们认为第一个空间从河是“最后

“cfinal营地,它总是一个开放的营地（这样任意数量的

组织可以分配给它。

这是一致的理解

任何数量的组可以离开河流的一天。

Methods

Wedefinesometermsandphrases:

Opencampsite:

Acampsiteisopenifthereisnogroupcurrentlyoccupying

it:

Campsitecnisopenifnogroupgiisassignedtocn.

Movingtoanopencamps