2019美国数学建模B题翻译：ProblemB:SendintheDrones:DevelopinganAerialDisasterReliefResponseSystem

背景&＃xff1a;2017年&＃xff0c;有史以来最严重的飓风袭击了波多黎各的美国领土
&＃xff08;见附件1&＃xff09;使该岛遭受严重破坏&＃xff0c;造成2900多人死亡。该
飓风风暴潮和波浪作用的综合破坏力对建筑物&＃xff0c;房屋和道路产生了广泛的破坏&＃xff0c;特别是在波多黎各东部和东南沿海地区。风暴和暴雨带来的风暴击倒了波多黎各80&＃xff05;的电线杆和所有输电线路&＃xff0c;导致岛上340万居民基本丧失了电力。此外&＃xff0c;风暴还破坏或摧毁了岛上大部分的蜂窝通信网络。岛上大部分地区的电力和电池服务中断持续数月&＃xff0c;而在某些地区则更长。广泛的洪水阻塞并破坏了岛上的许多高速公路和道路&＃xff0c;使得紧急服务地面车辆几乎不可能规划和导航他们的路线。波多黎各的全面破坏程度在一段时间内仍不明朗;数十个地区被孤立&＃xff0c;没有沟通。对医疗用品&＃xff0c;救生设备和治疗紧张的保健诊所&＃xff0c;医院急诊室和非政府组织&＃xff08;NG&＃xff09;救济行动的需求。由于长期病患转向医院和临时住所接受护理&＃xff0c;医疗保健需求持续激增一段时间。
 
问题&＃xff1a;非政府组织&＃xff08;NGO&＃xff09;经常被要求提供足够的资金
在自然灾害期间或之后及时作出反应&＃xff0c;例如2017年袭击美国波多黎各领土的飓风。特别是一个非政府组织 - HELP&＃xff0c;Inc。 - 试图通过设计一个名为可移动的灾害应对系统来提高其应对能力。 “DroneGo。”DroneGo将使用旋翼无人机提供预先包装的医疗用品&＃xff0c;并提供高分辨率航拍视频侦察。选定的无人机应该能够同时或单独执行这两项任务 - 医疗供应和视频侦察 - 取决于救援条件和时间安排。 HELP&＃xff0c;Inc。已经确定了各种候选转子翼无人机&＃xff0c;希望您的团队考虑将其用于设计其DroneGo车队&＃xff08;见附件2,3&＃xff09;。
 
DroneGo的预包装医疗用品&＃xff0c;称为医疗包&＃xff0c;旨在增加而不是取代受灾害影响的国家内现场医疗援助组织提供的用品。 HELP&＃xff0c;Inc。计划推出三种不同的医疗包&＃xff0c;称为MED1&＃xff0c;MED2和MED3。无人机将在无人机货舱内携带这些医疗包裹&＃xff0c;以便运送到选定的地点&＃xff08;见附件4,5&＃xff09;。根据用于运输医疗用品的特定无人机&＃xff0c;可能可以在单个无人机货舱中运输多个医疗包。请注意&＃xff0c;无人机必须降落在地面上以从无人机货舱卸载医疗用品。无人机的视频功能将为HELP&＃xff0c;Inc。的地面路线规划指挥和控制中心提供损坏和可维修的交通道路网络的高分辨率视频。
 
HELP&＃xff0c;Inc。将使用国际标准组织&＃xff08;ISO&＃xff09;标准干货集装箱快速将完整的DroneGo灾难响应系统运输到特定的灾区。 DroneGo船队中所有无人机的个别运输容器以及所有必需的医疗包装必须最多容纳三个ISO货物集装箱才能运送到一个地点&＃xff0c;如果三个货物集装箱是三个不同的位置&＃xff0c;则最多可以容纳三个不同的地点。用于灾区。应包装每个运输容器的内容&＃xff0c;以便最大限度地减少对未使用空间的缓冲材料的需求。表1显示了ISO标准干货集装箱的尺寸。

HELP&＃xff0c;Inc。要求您的团队使用2017年在波多黎各的情况来设计DroneGo
灾害响应系统&＃xff0c;适合在满足预期的容器内
潜在的类似未来灾难情景期间的医疗供应需求。此方案的需求可能超出您的团队识别的无人机机队的能力。如果发生这种情况&＃xff0c;HELP&＃xff0c;Inc。希望清楚地理解为实现解决这些缺点的解决方案必须做出的任何权衡。
 
第1部分。开发DroneGo灾难响应系统&＃xff0c;以支持波多黎各飓风
灾难情景。
 
请考虑背景信息&＃xff0c;问题陈述中确定的要求以及问题附件中提供的信息&＃xff0c;以解决以下问题。
A.为HELP&＃xff0c;Inc。DroneGo推荐无人机机队和一套医疗包
灾害应对系统将满足波多黎各飓风的要求
场景。为最多三个ISO货物设计相关的包装配置
将系统运往波多黎各的集装箱。
B.确定波多黎各最佳位置或位置&＃xff0c;以定位一个&＃xff0c;两个或三个货物
DroneGo灾难响应系统的容器能够同时进行医疗
道路网络的供应和视频侦察。
C.对于DroneGo舰队中包含的每种类型的无人机&＃xff1a;
一个。提供无人机有效载荷包装配置&＃xff08;即医疗包装&＃xff09;
装入无人机货舱&＃xff09;&＃xff0c;送货路线和时间表&＃xff0c;以满足确定
波多黎各飓风情景的紧急医疗包要求。
湾提供无人机飞行计划&＃xff0c;使DroneGo车队能够在机上使用
用于评估主要公路和道路的摄像机&＃xff0c;以支持Help&＃xff0c;Inc。
任务。
 
 
 第2部分。备忘录
 
写一份1-2页的备忘录给HELP&＃xff0c;Inc。的首席运营官&＃xff08;CEO&＃xff09;。总结你的
建模结果&＃xff0c;结论和建议&＃xff0c;以便她可以与她的董事会分享
董事。