數學建模路線規劃問題精選(九篇)

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第1篇：數學建模路線規劃問題范文

關鍵詞：公路工程；測量方法；內容

1 概述

面對現代施工事業的迅速發展，國家的公路工程項目也在不斷地進步和發展。要想在一條幾千公里的公路線路上進行大規模的工程項目就必須做好公路工程的測量工作，保證公路工程施工人員能夠對整個公路的施工線路有充分的了解。因此，公路工程工作人員就必須做出科學合理的公路工程測量計劃，不僅要對整條公路線的長度和寬度進行測量和合理的規劃，并且對公路線路出現的質量問題進行工程測量，保證工程施工人員對公路工程的建設采取更為合理的施工方法和技術。不僅如此，在實際的公路工程測量工作中存在方法上的許多問題，現如今最首要的工作就是將這些問題進行有效的解決和處理。本文就是依據公路工程測量方法上出現的問題進行分析和判斷，并且找出合理的解決方法或者改進方案，通過這種方法將公路工程測量工作得到質量的保證和進度的提升。

2 公路工程測量的主要方法以及存在的問題

2.1 公路工程測量的前期準備方法

公路工程測量工作不是一蹴而成的，要求公路工程測量人員對整體的公路工程項目有全面的了解和分析，只有這樣公路工程測量人員才能在進行工程測量的時候綜合考慮各方面的原因，使得測量工作對公路工程項目贏得最大的工程利益。但是在進行實際的公路工程測量前期準備工作時，存在著設計圖紙的不準確和實際地形環境的細節不能更好地反映到工程圖紙上，導致公路工程測人員在進行工程規劃設計的時候不能夠確保測量過程的規范性和測量結果的準確性。因此，公路工程測量的前期準備工作在一方面能夠解決實際測量過程中的一些問題，但是在另一方面準備工作中自身存在的一些問題也導致了公路工程測量工作不能更有效地進行下去。

2.2 建立測量坐標系統的方法

現今越有效的測量方法才能夠引起公路工程測量人員的注意力，面對多種多樣的測量方法，像公路工程這樣大規模的工程測量，工作人員還是更加傾向于使用建立測量坐標的方法。測量坐標與數學模型中的直角坐標系差不多，就是將所要進行的公路工程施工計劃在以大地為坐標面的基礎上進行的一系列有效的分析和規劃，給工程測量人員一個更簡單的分析方法和規劃路徑。但是，測量坐標也存在著許多的不足之處，因為坐標的建立是在大地上進行的，所以就會受到現實環境的影響，包括河流、山脈和建筑。除此之外，在大地上進行測量坐標的建設時，會面對線段的不規則性，實際的公路線都不是筆直的，都要在面對不同的道路環境的時候進行適當的修改。因此在面對測量坐標系統的建立上需要對其進行改進，保證公路工程測量工作的順利進行。

2.3 建設測量控制網的方法

現如今想要依靠一種方法或方案很難將問題解決的最好，公路工程測量工程也是不能簡單地進行單一測量方法的應用。這就要求在實際的公路工程測量時能夠將測量方法應用到極致，其中測量控制網的應用能夠極大程度地解決測量失衡的問題。測量控制網是在進行公路工程測量的有效防范，它通過多點之間的通視，將每個控制網上的點子完美的連接起來，再與GPS測量工具進行配合，大大提高了公路工程測量的精度和細節處理。然而，控制網上的點子容易建立但是要做到全部通視具有一定的難度，要求測量工作人員擁有更先進的技術條件，保證測量控制網的順利建立。

3 根據公路工程測量內容對測量方法進行改進

3.1 加強公路工程測量的前期檢查和修改工作

要想將公路工程測量工作的建設提升一個層次，就必須要將公路工程測量的前期準備工作考慮完善。我們無法避免實際測量中出現的偶然事件，但是我們能夠盡可能地通過前期準備工作將公路工程測量工作的風險降低到最小，保證公路工程施工建設的有效進行。除此之外，還要加強對前期準備工作的檢查和修改工作的進行，不斷地對公路工程測量工作的進行監督和管理，提高測量的真實有效性。不管任何的工程項目，都要對其進行前期準備工作，公路工程測量的前期準備工作包括對整個工程的劃圖進行設計、對公路工程設計圖進行檢查和改進通過前期考慮周全的準備工作，給接下來的公路工程施工建設工作打好了堅實的基礎，保證在現實的公路工程建設過程當中施工人員能夠更加順利地進行下去，可以說是公路工程測量的前期準備工作提高了公路工程施工建設的穩定性。

3.2 依據不同的環境合理的應用坐標系統

由于測量坐標方法有利于公路工程測量的簡潔規劃，所以該方法到了現如今大型施工建設測量工作人員的廣泛應用。不管在進行怎樣的工程施工建設，都需要對該工程建立一個工作的標準，能夠有效地對整體的工程項目進行管理。在公路工程測量的測量坐標方法的建設過程中，就應該規范建設坐標系統的進行，不能夠按部就班的將公路工程測量應用到所有的施工建設測量工作上，應該順應時代潮流、通過對環境的有效分析建立更為合理的測量坐標體系而且在進行建模的同時不能夠單一的應用數學規劃，而是合理的應用現實的流線規律進行建模，并且應該規范坐標系統的基線位置和公路工程項目施工地點與基線的關系，依據不同的公路工程施工測量環境合理的應用坐標系統。

3.3 保證測量控制網與其他測量方法合理配合

公路工程測量控制網能夠順利的建立是最好的，但是面對更為復雜的公路工程施工環境就不能單純的依靠測量控制網進行工作，需要將其他優秀的工程測量方法合理的應用到應該進行的公路工程測量工作中，揚長避短，發揮好每一種公路工程的測量方法的優點才能對實際的公路工程測量建設更加有利。控制網的建立也應該在工程測量坐標系的基礎上的，不僅將坐標中的點子存在的位置更有效的找到，還能利用點子將控制網之間的內部聯系充分的進行分析，促進公路工程測量工作的工作進程。充分將現代先進測量設備全站儀、GPS測量系統和可編程的現代小型科學計算器等技術的合理配合和應用，加強了現實的公路工程施工項目的建設力度。

4 結束語

公路工程項目的施工建設是現代施工工程相對復雜的施工過程，然而公路工程中的測量工作更是公路工程中非常重要的一部分，提供給公路工程施工人員最直接的判斷數據。在實際的公路工程施工建設中只有將整個工程測量的工作進行好才能夠保證整體公路工程施工計劃的有效進行。除此以外，還要求公路工程管理人員對工程測量工作方法加強改進和創新，來保證公路工程施工建設的正常進行。本篇文章根據現代公路工程測量方法進行合理的分析和處理，從而使得公路工程施工建設工作得到基礎的保障，大大縮短了公路工程施工的時間，并且使得公路工程的工程質量得到有效提高。

參考文獻

[1]任金鑫.淺談公路施工測量及控制[J].黑龍江科技信息，2012（10）.

第2篇：數學建模路線規劃問題范文

【文章編號】1007-4309（2012）01-0102-1.5

一、單件流理論

按照精益大師沃麥克主持的美國精益研究院LET編著的精益詞典《Lean Lexicon》給單件流或連續流的定義是：“每次生產和移動一個（或一個小的、固定批量的）工作，使得工件盡可能連續的通過一系列的加工步驟，并且每一步都剛剛在下一步需要的時候完成。連續流可以采用從移動式裝配線到手工轉移的生產單元等多種方式實現。連續流可以采用從移動式裝配線到手工轉移的生產單元等多種方式實現。連續流也成為一個流、單件流和完一個走一個等等”。

我們從單件流的定義出發，對單件流需要有更清楚的理解：單件流強調的是“流”和單件或小批的流轉，而不是整批的轉移、間歇和等待。單件流是構成精益價值鏈的最高境界。單件流過程是自動（由工人自主）流動，不設置工序間的間歇和人工的控制，零件進入單元后自動周轉，直至完工或流出單元；在實現單件流時，在同一臺設備上加工不同的品種零件的快速換裝和快速轉移是最基本的條件。但是連續的流動和各工序之間剛剛好銜接是單件流更本質的特征。所謂剛好銜接也是考慮了各站位的工作負荷；單件流和按箱或按小批流動是不矛盾的。實際上，在多數實行JIT生產的企業中，看板拉動的單位都是標準容器（箱）。并且根據企業的產品特點――體積小、數量相對較大，使用一件一件的轉移并不方便。

二、復雜產品制造實現單件流的挑戰

滿足上述大部分條件要靠長期的精益生產基礎的積累，如持續的進行標準化工作、提供全員設備管理創造好的穩定的生產環境，增強質量意識等等。快速換裝在實現單件流中非常重要，在多數工廠中也是個非常困難的問題。快速換裝問題的癥結不在于技術，而在于現有規章制度和業務分工對工裝改進的認可。做到按單件流動起來很不容易，但是做到按配套的品種均衡的流動更不容易。要害有兩個障礙：單件流的系統設計：單件或單件流是構成精益價值鏈的最高境界。在復雜零件的制造過程往往因為工藝的多樣化而難以實現全線的單件流，一般都是分段實現的，在兩個單件流之間有超市或其他精益組織形式作為緩沖。單件流作為零件族價值鏈的一部分，它的設計必定是與整個零件族的流程設計捆綁在一起的。設計價值流的最有效的方法是是價值流圖VSM。

怎樣創造流動的渠道：構建面向零件族的制造單元問題：怎樣才能實現均衡投產的問題。對于復雜產品制造企業其難度在于：毛坯供應的不均衡，形不成均衡的價值流，成為實現單件流的最大障礙；傳統的大批量生產的觀念，不適應控制節拍的生產，“早投多投”的做法根深蒂固，總是要出來干擾新的生產秩序。面對這些困難，在復雜產品制造企業實現怎樣的單件流就是一個非常需要討論的問題。

三、線平衡理論

生產線平衡（Production Line Balancing）就是對生產線的全部工序進行平均化，調整作業負荷，以使作業作業時間盡可能相近的技術手段與方法，是生產流程設計及作業標準化中最重要的方法體系。

豐田公司的創新之一是將流水線從裝配環節拓展到了整個生產過程，如及加工、沖壓、焊接等，實現生產整個過程的“一個流”。盡管生產流水線與裝配線上的作業任務性質不同，但流水線設計的原理是一致的，線平衡問題的研究內容是一致的動作分析就是通過觀察手、足動作和眼、頭活動，把動作的順序和方法與兩手、眼的活動聯系起來詳盡地分析，用記號記錄和分類，找出動作順序和方法存在的問題、單手等待、不合理動作以及浪費動作等問題并加以改善的一種分析方法。應用動作分析可以消除動作浪費進一步提高生產線平衡率和設備利用率。

在生產制造中，裝配線生產是一種被廣泛使用的系統格式。四十多年來，裝配線生產線平衡問題的重要性和復雜性一直受到學術界的廣泛關注。所謂裝配線就是，其工作按產品裝配工藝路線的先后順序排列，其功能是使加工對象按規定的速度，一件接一件，在每個工作站逐步附加一些零件，形成成品，像流水似的通過所有工序而轉換成制品（零件、部件或產品）。一條裝配生產線通常由若干個站位以及連接這些站位的傳動裝置構成。被裝配的對象按照一定的工藝路線，順序通過裝配生產線的各個站位，并按照一定的生產速度完成各自站位的工藝操作作業。根據被裝配產品的種類，裝配生產線可以分為單一品種的裝配生產線（Single-Model Assembly Line），多品種裝配生產線（Mixed-Model Assembly Line）。上述類型裝配生產線運行時一般都具備流水線生產的基本特征：專業化程度高。在裝配生產線上固定生產一種或者幾種產品，在每個工作站位上固定完成一道或者幾道工序。生產具有很明顯的節奏性。由于傳動裝置以一定的速率在移動，因此要求各個工作站位上的工序時間應該滿足一定的節拍，避免各個工作站位上的工作任務堆積和工時損失。工作站位按工藝順序排列成鏈條形式，被加工對象在工作站位之間作單向流動。

由計劃期內的產量計算出裝配線的生產節拍，即單位產品的計劃工作時間。形式上的表現是兩個相鄰產品的平均產出時間間隔。通過判斷生產線節拍是否為強制，裝配生產線又可以分為同步裝配生產線（Paced Assembly Line）和異步裝配生產線（Unpaced Assembly Line）兩種類型。前者利用專用的傳動裝置進行強制實現規定的節拍，而后者則有裝配線作業員自行保證。

一個工作站位上的工序時間是單件產品在此工作站位上需要完成的所有裝配操作任務的工時之和。但是由于產品結構和工藝的限制，這些裝配操作任務之間可能存在著一定的裝配先后順序關系。在一個生產流程中，如果各個工作站位的工序時間不一致，將產生瓶頸工序，那么瓶頸工序以外的其他工序澤一定有空閑時間。由此可見，生產流程中的瓶頸工序不僅會限制整個流程的Lead time，而且還會限制其他環節的生產能力。反之，當一個流程的各工作站位的生產能力基本相同時，整個流程就可以做到是均衡的，這就是生產線平衡。它是組織連續流水先生產的必要條件，也是緩解瓶頸、減少等待時間、提高生產效率、使設備充分負荷和縮短產品生產周期的重要方法。

在大量生產方式下，裝配線線平衡是裝配生產線規劃設計的一項重要內容。在平衡過程中，通過將裝配任務組合成工序，并派分給一定數量的工作站位，使各個工作站位的工序時間接近或時等于裝配生產線節拍，以達到裝配生產線線平衡的目的。裝配線平衡問題實質上是一種組合優化的問題，并隨著裝配操作數量的增加，組合數會顯著增加，以至于無法計算出最優的平衡方案。混合產品生產線的平衡問題還與產品的排序過程有關，規劃設計和管理過程更為復雜。

四、裝配線平衡的方法

由于裝配線的平衡總是離散性組合優化的問題，因此尋求最優解確實比較困難，采取適合的方法解決裝配線平衡問題引起了學術界廣泛關注。主要有以下幾種典型的求解方法。第一種，啟發式方法。這種方法簡便、易懂、快速贏得眾多管理者的信賴和歡迎。他的產生主要是為了克服現實生產中的建模困難，提供了一種有效的決策工具。第二種方法，最優化法（數學模型），其中包括，線性規劃法、動態規劃法這兩種方法。第三種方法，工業工程法。工業工程死刑最早提出的是科學管理之父泰勒在二十世紀初提出的，它是一人、機、料、能源和信息組成的集成系統為主要研究對象，綜合利用工程技術、管理科學和社會科學的理論方法，使其達到降低成本，提高質量和效益，同時為科學管理提供決策依據。

目前，對于裝配線平衡問題的研究主要分為以下三個方面：1．給定裝配線的節拍，求最小工位數量，通常在裝配線的設計和安裝階段；2．給定裝配線的最小站位數量，要求裝配線的節拍最小，對已存在的裝配線進行調整優化；3．在裝配線的站位數量和節拍得到優化的確定前提下，均衡裝配線各站位的工作負荷，各作業員以一種公平感。

【參考文獻】

［1］〔日〕石渡純一，加藤賢一郎，高柳昭等著，嚴新平，朱小紅，熊輝譯．最新管理［M］．廣州：海天出版社，2004．

［2］何善平，奚立峰，汪建．發動機裝配線平衡方法研究［J］．工業工程，2005（3）：24-27．