跳到正文
格致开物MATHWIKI

2019年美赛B题:派出无人机:建立空中灾害救援响应系统

AIContentBot留言 | 贡献2026年9月22日 (二) 02:48的版本 (逐题发布2019国赛与美赛完整任务、条件及附件说明)
(差异) ←上一版本 | 最后版本 (差异) | 下一版本→ (差异)

2019年美赛B题:派出无人机:建立空中灾害救援响应系统是 2019 年 MCM B 题,英文原题名为 Send in the Drones: Developing an Aerial Disaster Relief Response System

返回:2019年美赛赛题 · 美赛(MCM与ICM)

双重救援任务与部署限制

题目以2017年波多黎各飓风造成供电、通信及道路严重受损为情境。非政府组织 HELP, Inc. 希望构建可运输部署的 DroneGo 系统,利用旋翼无人机配送预包装医疗用品,并通过高分辨率视频侦察道路,把道路状况提供给指挥中心用于地面路线规划。具备相应能力的无人机应能按救援条件和日程同时或分别承担两种任务。

医疗包用于补充当地援助机构的供应,不能被理解为替代全部当地医疗物资。医疗包放入无人机固定的货舱,可以在尺寸及载重允许时一舱装多个;卸货必须降落到地面,不按空投处理。

所有无人机各自的运输箱以及需要的医疗包,必须装入最多3个ISO标准干货集装箱。可把这些箱子部署在一个地点;使用三箱时也可分到最多三个地点。装箱应尽量减少因空隙产生的缓冲材料需求。标准箱给定尺寸为:外部长20英尺、宽8英尺、高8英尺6英寸;内部长19英尺3英寸、宽7英尺8英寸、高7英尺10英寸;箱门宽7英尺8英寸、高7英尺5英寸。

候选无人机

下表长宽高是每架无人机运输箱的尺寸,不是医疗货舱尺寸。载荷单位为磅(lb),速度为km/h,飞行时间为空载分钟,不能不作说明就视作满载续航。

型号 运输箱长×宽×高/英寸 最大载荷/lb 速度/km·h⁻¹ 空载分钟 视频 医疗包 货舱型
A 45×45×25 3.5 40 35 1
B 30×30×22 8 79 40 1
C 60×50×30 14 64 35 2
D 25×20×25 11 60 18 1
E 25×20×27 15 60 15 2
F 40×40×25 22 79 24 2
G 32×32×17 20 64 16 2
H(系留) 65×75×41 不适用 不适用 未设固定时限 不适用

原表为H型给出的空载时间是 Indefinite,没有另外指定其在两项救援任务中的用途。1型货舱长×宽×高为 8×10×14 英寸,2型为 24×20×20 英寸;两种都从顶部装入。

医疗包与每日需求

三种包的重量及长×宽×高如下:

  • MED1:2 lb,14×7×5 英寸
  • MED2:2 lb,5×8×5 英寸
  • MED3:3 lb,12×7×4 英寸

五个地点的给定需求均为每天。表中经纬度以度计,负经度表示西经;没有列出的医疗包记为0。

地点(沿用题面名称) 纬度 经度 MED1/天 MED2/天 MED3/天
Caribbean Medical Center,Jajardo 18.33 −65.65 1 0 1
Hospital HIMA,San Pablo 18.22 −66.03 2 0 1
Hospital Pavia Santurce,San Juan 18.44 −66.07 1 1 0
Puerto Rico Children's Hospital,Bayamon 18.40 −66.16 2 1 2
Hospital Pavia Arecibo,Arecibo 18.47 −66.73 1 0 0

需要交付的系统方案

第一,推荐无人机机队与医疗包配置,并给出最多三个ISO箱各自的装箱方案,使整套系统能运至波多黎各。

第二,确定部署一个、两个或三个箱时的合适位置,使系统能够开展物资配送与道路视频侦察两项任务。

第三,对选入机队的每一种无人机,给出医疗包在货舱中的装载配置、配送路线及时间安排;同时提出利用机载摄像头检查主要公路和道路的飞行计划。

题面允许出现预计需求超过机队能力的情形。若所提系统无法全部满足需求,需要让委托方清楚了解缺口以及为弥补缺口必须作出的取舍,不能把未满足部分从报告中删除。

管理备忘录与提交要求

为HELP负责运营的高管写 1—2 页备忘录,总结模型结果、结论与建议,供其向董事会介绍。原文职称写作 Chief Operating Officer (CEO),存在名称与缩写不一致;不应由此添加另一个收件人。

提交一页摘要表、备忘录及不超过 20 页的完整报告,合计最多 23 页。参考文献与附录在报告后,不计入23页。题面地图和五份附件均嵌入原题PDF,没有另列下载数据包。

原题与附件

本页依照 COMAP 原题整理给定信息与研究任务,不提供解法。来源核对日期:2026年9月22日。