數(shù)學(xué)建模路線規(guī)劃問題精選(九篇)

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第1篇：數(shù)學(xué)建模路線規(guī)劃問題范文

關(guān)鍵詞：公路工程；測量方法；內(nèi)容

1 概述

面對現(xiàn)代施工事業(yè)的迅速發(fā)展，國家的公路工程項(xiàng)目也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展。要想在一條幾千公里的公路線路上進(jìn)行大規(guī)模的工程項(xiàng)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?qū)φ麄€(gè)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(xué)合理的公路工程測量計(jì)劃，不僅要對整條公路線的長度和寬度進(jìn)行測量和合理的規(guī)劃，并且對公路線路出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行工程測量，保證工程施工人員對公路工程的建設(shè)采取更為合理的施工方法和技術(shù)。不僅如此，在實(shí)際的公路工程測量工作中存在方法上的許多問題，現(xiàn)如今最首要的工作就是將這些問題進(jìn)行有效的解決和處理。本文就是依據(jù)公路工程測量方法上出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和判斷，并且找出合理的解決方法或者改進(jìn)方案，通過這種方法將公路工程測量工作得到質(zhì)量的保證和進(jìn)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(zhǔn)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(xiàng)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(jìn)行工程測量的時(shí)候綜合考慮各方面的原因，使得測量工作對公路工程項(xiàng)目贏得最大的工程利益。但是在進(jìn)行實(shí)際的公路工程測量前期準(zhǔn)備工作時(shí)，存在著設(shè)計(jì)圖紙的不準(zhǔn)確和實(shí)際地形環(huán)境的細(xì)節(jié)不能更好地反映到工程圖紙上，導(dǎo)致公路工程測人員在進(jìn)行工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候不能夠確保測量過程的規(guī)范性和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，公路工程測量的前期準(zhǔn)備工作在一方面能夠解決實(shí)際測量過程中的一些問題，但是在另一方面準(zhǔn)備工作中自身存在的一些問題也導(dǎo)致了公路工程測量工作不能更有效地進(jìn)行下去。

2.2 建立測量坐標(biāo)系統(tǒng)的方法

現(xiàn)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(guī)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(biāo)的方法。測量坐標(biāo)與數(shù)學(xué)模型中的直角坐標(biāo)系差不多，就是將所要進(jìn)行的公路工程施工計(jì)劃在以大地為坐標(biāo)面的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一系列有效的分析和規(guī)劃，給工程測量人員一個(gè)更簡單的分析方法和規(guī)劃路徑。但是，測量坐標(biāo)也存在著許多的不足之處，因?yàn)樽鴺?biāo)的建立是在大地上進(jìn)行的，所以就會(huì)受到現(xiàn)實(shí)環(huán)境的影響，包括河流、山脈和建筑。除此之外，在大地上進(jìn)行測量坐標(biāo)的建設(shè)時(shí)，會(huì)面對線段的不規(guī)則性，實(shí)際的公路線都不是筆直的，都要在面對不同的道路環(huán)境的時(shí)候進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。因此在面對測量坐標(biāo)系統(tǒng)的建立上需要對其進(jìn)行改進(jìn)，保證公路工程測量工作的順利進(jìn)行。

2.3 建設(shè)測量控制網(wǎng)的方法

現(xiàn)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(jìn)行單一測量方法的應(yīng)用。這就要求在實(shí)際的公路工程測量時(shí)能夠?qū)y量方法應(yīng)用到極致，其中測量控制網(wǎng)的應(yīng)用能夠極大程度地解決測量失衡的問題。測量控制網(wǎng)是在進(jìn)行公路工程測量的有效防范，它通過多點(diǎn)之間的通視，將每個(gè)控制網(wǎng)上的點(diǎn)子完美的連接起來，再與GPS測量工具進(jìn)行配合，大大提高了公路工程測量的精度和細(xì)節(jié)處理。然而，控制網(wǎng)上的點(diǎn)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(jìn)的技術(shù)條件，保證測量控制網(wǎng)的順利建立。

3 根據(jù)公路工程測量內(nèi)容對測量方法進(jìn)行改進(jìn)

3.1 加強(qiáng)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(shè)提升一個(gè)層次，就必須要將公路工程測量的前期準(zhǔn)備工作考慮完善。我們無法避免實(shí)際測量中出現(xiàn)的偶然事件，但是我們能夠盡可能地通過前期準(zhǔn)備工作將公路工程測量工作的風(fēng)險(xiǎn)降低到最小，保證公路工程施工建設(shè)的有效進(jìn)行。除此之外，還要加強(qiáng)對前期準(zhǔn)備工作的檢查和修改工作的進(jìn)行，不斷地對公路工程測量工作的進(jìn)行監(jiān)督和管理，提高測量的真實(shí)有效性。不管任何的工程項(xiàng)目，都要對其進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作，公路工程測量的前期準(zhǔn)備工作包括對整個(gè)工程的劃圖進(jìn)行設(shè)計(jì)、對公路工程設(shè)計(jì)圖進(jìn)行檢查和改進(jìn)通過前期考慮周全的準(zhǔn)備工作，給接下來的公路工程施工建設(shè)工作打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證在現(xiàn)實(shí)的公路工程建設(shè)過程當(dāng)中施工人員能夠更加順利地進(jìn)行下去，可以說是公路工程測量的前期準(zhǔn)備工作提高了公路工程施工建設(shè)的穩(wěn)定性。

3.2 依據(jù)不同的環(huán)境合理的應(yīng)用坐標(biāo)系統(tǒng)

由于測量坐標(biāo)方法有利于公路工程測量的簡潔規(guī)劃，所以該方法到了現(xiàn)如今大型施工建設(shè)測量工作人員的廣泛應(yīng)用。不管在進(jìn)行怎樣的工程施工建設(shè)，都需要對該工程建立一個(gè)工作的標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效地對整體的工程項(xiàng)目進(jìn)行管理。在公路工程測量的測量坐標(biāo)方法的建設(shè)過程中，就應(yīng)該規(guī)范建設(shè)坐標(biāo)系統(tǒng)的進(jìn)行，不能夠按部就班的將公路工程測量應(yīng)用到所有的施工建設(shè)測量工作上，應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代潮流、通過對環(huán)境的有效分析建立更為合理的測量坐標(biāo)體系而且在進(jìn)行建模的同時(shí)不能夠單一的應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃，而是合理的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)的流線規(guī)律進(jìn)行建模，并且應(yīng)該規(guī)范坐標(biāo)系統(tǒng)的基線位置和公路工程項(xiàng)目施工地點(diǎn)與基線的關(guān)系，依據(jù)不同的公路工程施工測量環(huán)境合理的應(yīng)用坐標(biāo)系統(tǒng)。

3.3 保證測量控制網(wǎng)與其他測量方法合理配合

公路工程測量控制網(wǎng)能夠順利的建立是最好的，但是面對更為復(fù)雜的公路工程施工環(huán)境就不能單純的依靠測量控制網(wǎng)進(jìn)行工作，需要將其他優(yōu)秀的工程測量方法合理的應(yīng)用到應(yīng)該進(jìn)行的公路工程測量工作中，揚(yáng)長避短，發(fā)揮好每一種公路工程的測量方法的優(yōu)點(diǎn)才能對實(shí)際的公路工程測量建設(shè)更加有利?？刂凭W(wǎng)的建立也應(yīng)該在工程測量坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上的，不僅將坐標(biāo)中的點(diǎn)子存在的位置更有效的找到，還能利用點(diǎn)子將控制網(wǎng)之間的內(nèi)部聯(lián)系充分的進(jìn)行分析，促進(jìn)公路工程測量工作的工作進(jìn)程。充分將現(xiàn)代先進(jìn)測量設(shè)備全站儀、GPS測量系統(tǒng)和可編程的現(xiàn)代小型科學(xué)計(jì)算器等技術(shù)的合理配合和應(yīng)用，加強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)的公路工程施工項(xiàng)目的建設(shè)力度。

4 結(jié)束語

公路工程項(xiàng)目的施工建設(shè)是現(xiàn)代施工工程相對復(fù)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(shù)據(jù)。在實(shí)際的公路工程施工建設(shè)中只有將整個(gè)工程測量的工作進(jìn)行好才能夠保證整體公路工程施工計(jì)劃的有效進(jìn)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(qiáng)改進(jìn)和創(chuàng)新，來保證公路工程施工建設(shè)的正常進(jìn)行。本篇文章根據(jù)現(xiàn)代公路工程測量方法進(jìn)行合理的分析和處理，從而使得公路工程施工建設(shè)工作得到基礎(chǔ)的保障，大大縮短了公路工程施工的時(shí)間，并且使得公路工程的工程質(zhì)量得到有效提高。

參考文獻(xiàn)

[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(shù)學(xué)建模路線規(guī)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(xù)流的定義是：“每次生產(chǎn)和移動(dòng)一個(gè)（或一個(gè)小的、固定批量的）工作，使得工件盡可能連續(xù)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(shí)候完成。連續(xù)流可以采用從移動(dòng)式裝配線到手工轉(zhuǎn)移的生產(chǎn)單元等多種方式實(shí)現(xiàn)。連續(xù)流可以采用從移動(dòng)式裝配線到手工轉(zhuǎn)移的生產(chǎn)單元等多種方式實(shí)現(xiàn)。連續(xù)流也成為一個(gè)流、單件流和完一個(gè)走一個(gè)等等”。

我們從單件流的定義出發(fā)，對單件流需要有更清楚的理解：單件流強(qiáng)調(diào)的是“流”和單件或小批的流轉(zhuǎn)，而不是整批的轉(zhuǎn)移、間歇和等待。單件流是構(gòu)成精益價(jià)值鏈的最高境界。單件流過程是自動(dòng)（由工人自主）流動(dòng)，不設(shè)置工序間的間歇和人工的控制，零件進(jìn)入單元后自動(dòng)周轉(zhuǎn)，直至完工或流出單元；在實(shí)現(xiàn)單件流時(shí)，在同一臺設(shè)備上加工不同的品種零件的快速換裝和快速轉(zhuǎn)移是最基本的條件。但是連續(xù)的流動(dòng)和各工序之間剛剛好銜接是單件流更本質(zhì)的特征。所謂剛好銜接也是考慮了各站位的工作負(fù)荷；單件流和按箱或按小批流動(dòng)是不矛盾的。實(shí)際上，在多數(shù)實(shí)行JIT生產(chǎn)的企業(yè)中，看板拉動(dòng)的單位都是標(biāo)準(zhǔn)容器（箱）。并且根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)――體積小、數(shù)量相對較大，使用一件一件的轉(zhuǎn)移并不方便。

二、復(fù)雜產(chǎn)品制造實(shí)現(xiàn)單件流的挑戰(zhàn)

滿足上述大部分條件要靠長期的精益生產(chǎn)基礎(chǔ)的積累，如持續(xù)的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作、提供全員設(shè)備管理創(chuàng)造好的穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境，增強(qiáng)質(zhì)量意識等等?？焖贀Q裝在實(shí)現(xiàn)單件流中非常重要，在多數(shù)工廠中也是個(gè)非常困難的問題。快速換裝問題的癥結(jié)不在于技術(shù)，而在于現(xiàn)有規(guī)章制度和業(yè)務(wù)分工對工裝改進(jìn)的認(rèn)可。做到按單件流動(dòng)起來很不容易，但是做到按配套的品種均衡的流動(dòng)更不容易。要害有兩個(gè)障礙：單件流的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：單件或單件流是構(gòu)成精益價(jià)值鏈的最高境界。在復(fù)雜零件的制造過程往往因?yàn)楣に嚨亩鄻踊y以實(shí)現(xiàn)全線的單件流，一般都是分段實(shí)現(xiàn)的，在兩個(gè)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(jià)值鏈的一部分，它的設(shè)計(jì)必定是與整個(gè)零件族的流程設(shè)計(jì)捆綁在一起的。設(shè)計(jì)價(jià)值流的最有效的方法是是價(jià)值流圖VSM。

怎樣創(chuàng)造流動(dòng)的渠道：構(gòu)建面向零件族的制造單元問題：怎樣才能實(shí)現(xiàn)均衡投產(chǎn)的問題。對于復(fù)雜產(chǎn)品制造企業(yè)其難度在于：毛坯供應(yīng)的不均衡，形不成均衡的價(jià)值流，成為實(shí)現(xiàn)單件流的最大障礙；傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)的觀念，不適應(yīng)控制節(jié)拍的生產(chǎn)，“早投多投”的做法根深蒂固，總是要出來干擾新的生產(chǎn)秩序。面對這些困難，在復(fù)雜產(chǎn)品制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)怎樣的單件流就是一個(gè)非常需要討論的問題。

三、線平衡理論

生產(chǎn)線平衡（Production Line Balancing）就是對生產(chǎn)線的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整作業(yè)負(fù)荷，以使作業(yè)作業(yè)時(shí)間盡可能相近的技術(shù)手段與方法，是生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化中最重要的方法體系。

豐田公司的創(chuàng)新之一是將流水線從裝配環(huán)節(jié)拓展到了整個(gè)生產(chǎn)過程，如及加工、沖壓、焊接等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)整個(gè)過程的“一個(gè)流”。盡管生產(chǎn)流水線與裝配線上的作業(yè)任務(wù)性質(zhì)不同，但流水線設(shè)計(jì)的原理是一致的，線平衡問題的研究內(nèi)容是一致的動(dòng)作分析就是通過觀察手、足動(dòng)作和眼、頭活動(dòng)，把動(dòng)作的順序和方法與兩手、眼的活動(dòng)聯(lián)系起來詳盡地分析，用記號記錄和分類，找出動(dòng)作順序和方法存在的問題、單手等待、不合理動(dòng)作以及浪費(fèi)動(dòng)作等問題并加以改善的一種分析方法。應(yīng)用動(dòng)作分析可以消除動(dòng)作浪費(fèi)進(jìn)一步提高生產(chǎn)線平衡率和設(shè)備利用率。

在生產(chǎn)制造中，裝配線生產(chǎn)是一種被廣泛使用的系統(tǒng)格式。四十多年來，裝配線生產(chǎn)線平衡問題的重要性和復(fù)雜性一直受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。所謂裝配線就是，其工作按產(chǎn)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(guī)定的速度，一件接一件，在每個(gè)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(zhuǎn)換成制品（零件、部件或產(chǎn)品）。一條裝配生產(chǎn)線通常由若干個(gè)站位以及連接這些站位的傳動(dòng)裝置構(gòu)成。被裝配的對象按照一定的工藝路線，順序通過裝配生產(chǎn)線的各個(gè)站位，并按照一定的生產(chǎn)速度完成各自站位的工藝操作作業(yè)。根據(jù)被裝配產(chǎn)品的種類，裝配生產(chǎn)線可以分為單一品種的裝配生產(chǎn)線（Single-Model Assembly Line），多品種裝配生產(chǎn)線（Mixed-Model Assembly Line）。上述類型裝配生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)一般都具備流水線生產(chǎn)的基本特征：專業(yè)化程度高。在裝配生產(chǎn)線上固定生產(chǎn)一種或者幾種產(chǎn)品，在每個(gè)工作站位上固定完成一道或者幾道工序。生產(chǎn)具有很明顯的節(jié)奏性。由于傳動(dòng)裝置以一定的速率在移動(dòng)，因此要求各個(gè)工作站位上的工序時(shí)間應(yīng)該滿足一定的節(jié)拍，避免各個(gè)工作站位上的工作任務(wù)堆積和工時(shí)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(dòng)。

由計(jì)劃期內(nèi)的產(chǎn)量計(jì)算出裝配線的生產(chǎn)節(jié)拍，即單位產(chǎn)品的計(jì)劃工作時(shí)間。形式上的表現(xiàn)是兩個(gè)相鄰產(chǎn)品的平均產(chǎn)出時(shí)間間隔。通過判斷生產(chǎn)線節(jié)拍是否為強(qiáng)制，裝配生產(chǎn)線又可以分為同步裝配生產(chǎn)線（Paced Assembly Line）和異步裝配生產(chǎn)線（Unpaced Assembly Line）兩種類型。前者利用專用的傳動(dòng)裝置進(jìn)行強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)規(guī)定的節(jié)拍，而后者則有裝配線作業(yè)員自行保證。

一個(gè)工作站位上的工序時(shí)間是單件產(chǎn)品在此工作站位上需要完成的所有裝配操作任務(wù)的工時(shí)之和。但是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝的限制，這些裝配操作任務(wù)之間可能存在著一定的裝配先后順序關(guān)系。在一個(gè)生產(chǎn)流程中，如果各個(gè)工作站位的工序時(shí)間不一致，將產(chǎn)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(shí)間。由此可見，生產(chǎn)流程中的瓶頸工序不僅會(huì)限制整個(gè)流程的Lead time，而且還會(huì)限制其他環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力。反之，當(dāng)一個(gè)流程的各工作站位的生產(chǎn)能力基本相同時(shí)，整個(gè)流程就可以做到是均衡的，這就是生產(chǎn)線平衡。它是組織連續(xù)流水先生產(chǎn)的必要條件，也是緩解瓶頸、減少等待時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、使設(shè)備充分負(fù)荷和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的重要方法。

在大量生產(chǎn)方式下，裝配線線平衡是裝配生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在平衡過程中，通過將裝配任務(wù)組合成工序，并派分給一定數(shù)量的工作站位，使各個(gè)工作站位的工序時(shí)間接近或時(shí)等于裝配生產(chǎn)線節(jié)拍，以達(dá)到裝配生產(chǎn)線線平衡的目的。裝配線平衡問題實(shí)質(zhì)上是一種組合優(yōu)化的問題，并隨著裝配操作數(shù)量的增加，組合數(shù)會(huì)顯著增加，以至于無法計(jì)算出最優(yōu)的平衡方案。混合產(chǎn)品生產(chǎn)線的平衡問題還與產(chǎn)品的排序過程有關(guān)，規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理過程更為復(fù)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(yōu)化的問題，因此尋求最優(yōu)解確實(shí)比較困難，采取適合的方法解決裝配線平衡問題引起了學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。主要有以下幾種典型的求解方法。第一種，啟發(fā)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(chǎn)生主要是為了克服現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)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(yōu)化法（數(shù)學(xué)模型），其中包括，線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法這兩種方法。第三種方法，工業(yè)工程法。工業(yè)工程死刑最早提出的是科學(xué)管理之父泰勒在二十世紀(jì)初提出的，它是一人、機(jī)、料、能源和信息組成的集成系統(tǒng)為主要研究對象，綜合利用工程技術(shù)、管理科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的理論方法，使其達(dá)到降低成本，提高質(zhì)量和效益，同時(shí)為科學(xué)管理提供決策依據(jù)。

目前，對于裝配線平衡問題的研究主要分為以下三個(gè)方面：1．給定裝配線的節(jié)拍，求最小工位數(shù)量，通常在裝配線的設(shè)計(jì)和安裝階段；2．給定裝配線的最小站位數(shù)量，要求裝配線的節(jié)拍最小，對已存在的裝配線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化；3．在裝配線的站位數(shù)量和節(jié)拍得到優(yōu)化的確定前提下，均衡裝配線各站位的工作負(fù)荷，各作業(yè)員以一種公平感。

【參考文獻(xiàn)】

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