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【全集】2006 MCM A 灌溉喷洒系统的布置与移动问题特等奖论文教程

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huashi3483

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电梯直达

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发表于 2008-12-19 23:27 |只看该作者 |倒序浏览

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PROBLEM A: Positioning and Moving Sprinkler Systems for Irrigation
There are a wide variety of techniques available for irrigating a field. The technologies range from advanced drip systems to periodic flooding. One of the systems that is used on smaller ranches is the use of "hand move" irrigation systems. Lightweight aluminum pipes with sprinkler heads are put in place across fields, and they are moved by hand at periodic intervals to insure that the whole field receives an adequate amount of water. This type of irrigation system is cheaper and easier to maintain than other systems. It is also flexible, allowing for use on a wide variety of fields and crops. The disadvantage is that it requires a great deal of time and effort to move and set up the equipment at regular intervals. Given that this type of irrigation system is to be used, how can it be configured to minimize the amount of time required to irrigate a field that is 80 meters by 30 meters? For this task you are asked to find an algorithm to determine how to irrigate the rectangular field that minimizes the amount of time required by a rancher to maintain the irrigation system. One pipe set is used in the field. You should determine the number of sprinklers and the spacing between sprinklers, and you should find a schedule to move the pipes, including where to move them. A pipe set consists of a number of pipes that can be connected together in a straight line. Each pipe has a 10 cm inner diameter with rotating spray nozzles that have a 0.6 cm inner diameter. When put together the resulting pipe is 20 meters long. At the water source, the pressure is 420 Kilo- Pascal’s and has a flow rate of 150 liters per minute. No part of the field should receive more than 0.75 cm per hour of water, and each part of the field should receive at least 2 centimeters of water every 4 days. The total amount of water should be applied as uniformly as possible.

A 题: 灌溉喷洒系统的布置与移动问题
目前有很多种田间灌溉的技术. 从先进的滴灌系统到周期性的漫灌等各种技术. 用于较小农场的技术之一就是使用“手动”灌溉系统. 带有喷头的轻质铝管放置在田间, 定时用手移动它们以确保所有农田都能够得到充足的水. 这种灌溉系统比其他系统更加便宜, 更加容易管理、维护. 它们的使用非常灵活，可用于各种农田和农作物的灌溉. 其缺点是，每过一段时间, 就要花费很多时间和精力来移动和安装设备. 考虑到要使用这种灌溉系统, 怎样安装才能用最少的时间去灌溉一片80 米×30 米的农田? 为完成这项任务, 请求你们去寻求一种确定怎样灌溉这块矩形农田使得农场主管理、维护该灌溉系统所需要的时间最少. 这块农田上将使用一套管组. 你们需要确定喷头的数量以及喷头之间的距离, 同时还要给出一个移动管道, 包括需要把管道移动到什么位置的工作进度表. 一套管组由若干互相连接成直线形的管子组成. 每根管子的内壁直径为10 厘米,并带有一个内壁直径0.6 厘米的可旋转喷嘴. 把管子连接在一起, 其总长为20 米长. 水源处的压力为420 千帕(Kilo-Pascal), 流率为每分钟150 升. 农田任何部分接受的水量不得超过每小时0.75 厘米, 同时农田的每个部分每4 天至少要接受2 厘米的水量. 尽可能均匀地使用洒水的总量.

zan

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huashi3483

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发表于 2008-12-19 23:28 |只看该作者 |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定

本题共评出6份特等奖（Outstanding Winners）获得者：
1、美国科罗拉多大学— SIAM&MAA Prize Recipient

参赛编号：Control No. 155
论文题目： Sprinkle, Sprinkle, Little Yard.
论文作者： brian camley、bradley klingenberg、pascal getreue
指导老师：Bengt Fornberg

2006 A O Sprinkle, Sprinkle, Little Yard..pdf (49.6 MB, 下载次数: 4929)

2、中国浙江工业大学

参赛编号：Control No. 523
论文题目：Developing Improved Algorithms for Irrigation Systems
论文作者：ying yujie、jin qiwei、zhou kai
指导老师：Shiming Wang

2006 A O Developing Improved Algorithms for Irrigation Systems.pdf (34.19 MB, 下载次数: 4990)

3、中国上海交通大学—Ben Fusaro Award

参赛编号：Control No. 600
论文题目： A Schedule for Lazy but Smart Ranchers
论文作者： wang cheng、wen ye、yu yintao
指导老师：Baorui Song

2006 A O A Schedule for Lazy but Smart Ranchers.pdf (39.43 MB, 下载次数: 4411)

4、美国杜克大学— INFORMS Prize Recipient

参赛编号：Control No. 783
论文题目: Fastidious Farmer Algorithms
论文作者：Matthew Fischer, Brandon Levin, Nikifor Bliznashki
指导老师：William Mitchener

2006 A O Fastidious Farmer Algorithms.pdf (1.01 MB, 下载次数: 1651)

2006 A O Fastidious Farmer Algorithms (FFA).pdf (672.12 KB, 下载次数: 833)

5、美国加利福尼亚大学

参赛编号：Control No. 883
论文题目： Optimization of Irrigation
论文作者： Bryan J.W.Bell、yaroslav gelfand、simpon h.wong
指导老师：Sarah Williams

2006 A O Optimization of Irrigation1.pdf (327.23 KB, 下载次数: 965)

2006 A O Optimization of Irrigation.pdf (26.49 MB, 下载次数: 1453)

6、美国卡罗尔学院(摘要)

参赛编号：Control No. 885
论文题目： Sprinkler Systems for Dummies Optimizing a Hand-Moved Sprinkler System
论文作者： BenDunham、Steffan Francischetti、Kyle Nixon
指导老师：Mark Parker