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一篇关于数学建模的例文：2008年C题 地面搜索模型如何制定搜救队伍的行进路线，在最短的时间内对预定区域进行快速的全面搜索是在此紧急情况下需要解决的重要问题之一。本文旨在研究在一平地矩形区域上的地面搜索问题。 地面搜索模型山东电力高等专科学校 班艺瀚 闫忠伟 韩丽萍 丁梅 指导论文点评: 本文根据实际问题的实际背景应用图论建立了搜索数学模型,分析了搜索过程中路径选择策略问题，对20人搜索问题提出有效的整体搜索方案和路径选择，计算了完成全面搜索所需要的时间，并研究了完成搜索人物所需要的人数，得到了较好的结果。对50人搜索问题提出了分组和分区域方案。本文的创新之处在于文章对种方案的均衡性进行了较为深入的讨论。 中国石油大学数学与计算科学学院 王子亭教授 2008/09/25 摘 要 2008年5月12日汶川发生里氏级特大地震，使得震区地面交通和通讯系统严重瘫痪。如何制定搜救队伍的行进路线，在最短的时间内对预定区域进行快速的全面搜索是在此紧急情况下需要解决的重要问题之一。本文旨在研究在一平地矩形区域上的地面搜索问题。 在问题一中，我们首先给出了20人一组的搜索队伍,搜索完整个区域至少需要 个小时这样一个有利的结论。我们先采用圆滚动模型，但会出现队员与组长联系不到的缺点；经分析，采用图论中的赋权连通图法可以改进圆滚动模型的缺点，组长在任何位置都可以联系到所有队员，搜索中不存在重叠现象，且搜索用的时间最短，在赋权连通图用 算法找到最小生成树，在此生成树中采用扩环策略、增环策略、换枝策略的思想，经过调整，采用拐弯、不拐弯两种搜索方法，寻找到20人一组的最佳搜索路线。按此方式，我们得到这样几个结果： (1)搜索完整个平面矩形区域所用的时间为 小时。 (2)在 小时以内不能完成搜索任务。 (3)增加到 人，在小时内可以完成搜索任务。 在问题二中，我们采用第一、二组各20人，第三组10人的分组方式，给出了分组的均衡度 ，说明分组的均衡度很好。我们根据最小生成树分解原则进行分区域，再次采用扩环策略、增环策略、换枝策略的思想，给出了第一、二组搜索完需要的时间是 ，第三组搜索完需要的时间是 。即50人三组搜索完整个平面矩形区域需要 。最后，给出了一个 双层非线性规划，将其内层目标函数、约束条件构造了 条件，从规划的角度分析了此模型。 图论中的赋权连通图法，将图论，规划，算法有机地结合在一起。 关键词 ：最小生成树 ；均衡度；规划；圆滚动模型 一、 问题重述 背景 2008年5月12日汶川大地震中，震区地面交通和通讯系统严重瘫痪。大家知道救助灾民的黄金时间是72小时，能在短时间内搜索到需要救助的人员得位置，并更快的进行救助是我们的首要任务。救灾指挥部紧急派出多支小分队，到各个指定区域执行搜索任务，以确定需要救助的人员的准确位置。在这种紧急情况下需要解决的重要问题之一是：制定搜索队伍的行进路线，对预定区域进行快速的全面搜索。 简化的搜索问题 我们有一个平地矩形目标区域，需要进行全境搜索。出发点 在区域中心；搜索完成后需要进行集结，集结点 在左侧短边中点。每个人带有GPS定位仪、步话机。搜索队伍若干人为一组,有一个组长，组长还拥有卫星电话。每个人搜索到目标，需要用步话机及时向组长报告，组长用卫星电话向指挥部报告搜索的最新结果。 我们需要解决的问题 （ ）若搜索队伍 人，一组, 台卫星电话。设计耗时最短的搜索方式并求出搜索完整个区域的时间。 若在 小时内不能完成搜索任务，需要增加到多少人才可以完成。 （2）若搜索队伍 人，三组， 台卫星电话。每组可独立将搜索情况报告给指挥部门。设计耗时最短的搜索方式并求出搜索完整个区域的时间。 二、模型假设 假设 搜索目标区域为长 米，宽 米的平地矩形区域，需要进行全境搜索。 假设 每个搜索队员搜索时的可探测半径为 米，搜索时平均行进速度为 米/秒；不需搜索只行进时,平均速度为 米/秒。 假设 步话机通讯半径为 米。 假设 在出发点部署时，等到所有队员都到自己的位置后所有人在同一时间出发。 假设 搜索队员一旦发现目标，直接向组长报告，组长立即向指挥部报告，报告时间为 秒，且不影响搜索工作。 假设 搜索队员一旦发现目标，能够直接定位彼此的相对坐标，并根据自己的 定位仪得到的自身坐标，定出目标的坐标，花费时间为 秒。 三、符号说明与概念 符号说明 ---------- 赋权连通图； ----------------- 赋权连通图 的第 个子图； ------------------ 子图 中的最佳回路； ---------------- 边 的边权； ------------------ 点 的边权； ----------------- 最佳回路 的各边权之和； ------------------ 的各点权之和； --------------------- 搜索每块区域的时间 为叙述方便起见，我们在文中不加说明的使用上述变量或符号的变形形式，它们的含义可通过上下文确定。 概念 均衡度： 为该分组的实际时间均衡度，显然 ， 越小，说明分组的均衡度越好； 最大容许均衡度： ； 均衡分组：取定一个 后， 和 满足条件 （其中 ）的分组时一个均衡分组。 四、模型分析 搜索队员为 人时的思路 圆滚动性模型 圆滚动模型是以组长为圆心， 为半径的圆以一定速度向前滚动。 用类比的方法就可以得到 人一起以同一速度向前搜索，覆盖整个矩形区域。我们还给出了一些数据，见附录一。 我们在表中取每个人到各点的时间，绘成每个人的时间——地点图。 为了描述方便我们取1号，2号，20号人员的图在同一图中以不同颜色显示，命令为： Show[p1,p2,p20] 由离散图联线得到的图证明随着每人路程的增加，图形大致有两两之间距离增加的趋向。而且增加只出现在拐弯处，所有人的时间差成扇形分布，且外侧时间叫大，当到了直行时，时差不变。 在过程中我们可发现1号和20号有时调换位置，当完成一次调换时，时差变化为0。在1-2-3-4、4-5-6-7-8、12-13-14-15出现一次完整调换。 由于20号人员在运动中大多数时间在外侧拐弯，因而造成速度上有较大变化。 同理1号人员速度有较小变化。从地点7-8-9-10-11-12处20号人员一直跑外圈，而1号跑内圈。我们在离散图中得到20号发生巨变（离散图特性造成）。 在16-17-18期间速度发生变化（个人距离安排不同），同样引起巨变。且所有人的时差最小。18-19上直线前进，时差不变。19-20上以米每秒速度在短距离上快速集合，时差变化微弱。 运用此方法可能会出现联系不上组长的情况。可以调节，但是需要很大的工作量，所以我们给出下面的思路。 图论模型 在第一问中搜索队只有一组，搜索路线从出发点 出发，沿预定路线遍历全境，最后到集合点 集合。把该问题抽象为赋权连通图问题，即：将探测范围的内切正方形作为研究点，又将以研究点组成的通信范围的内切正方形为研究点 。经过大体运算可以得到沿矩形长分布 个，宽分布 个；得一无向连通图 ， ,两点之间的长度，即为无向图的边权 ，寻找一条最佳路线，即在图 中，找到一条由 点到 点的路，它至少经过所有顶点 一次，使总时间（总路程）最小。 搜索队员为 人时的思路 如果搜索人员分成三组，每组搜索部分区域，且所有区域都搜索到，如果把这些区域都搜索到，即图 中把图分成若干个连通的子图 ，每个子图 中寻找一条包含 的回路 。 完成搜索的时间应是各组搜索时间中最长的时间。故为使搜索效率高，因尽量使各组搜索时间接近，反映在图 中分块使尽量均衡。 五、模型建立与求解 搜索队伍为 人时的模型 一个有利的结论 命题： 人一组的搜索队伍,搜索完整个区域至少需要 个小时。 证明：在不考虑部署、聚集等非搜索行为的情况下， 人为一组部署在矩阵的左上角，沿左侧短边以间距 米的距离一字排开，离最靠近上边的一人距上边为 米，即搜索范围长为 米。由左到右开始搜索，达到最右边时所有人员向下方平移 米，以此类推。由矩形宽度得 可划分为 块地区。 如图1： 图1 不考虑非搜索行为的情况下，分成的9块区域及搜索顺序 由搜索速度和矩形长度得，每块区域需要搜索时间： 秒 搜索完 块区域需要的时间为 秒 秒 小时。 因为这个结论是在绝对理想状态下得到的最下限，现实中是不可能出现的。故模型结果一定大于该极限值 小时。 模型建立 把通过各区域的时间示意图抽象为一赋权连通图 ，在赋权图 中， 对应示意图中搜索人员所在地， 表示出发点所在地， 对应示意图中的位置，如果相邻，则边权 =0；如果不相邻，则边权 为间距之差。 建立的数学模型如下： ， ， ，求 中回路 ，使得满足： （1） ， （2） ； （3） （目标为搜索时间最短） 模型求解 将平面矩形区域平均分割成数个 的小正方形，得到平面矩形区域长边有 个小正方形，宽边上有 个小正方形。然后将小正方形压缩成一个位于小正方形中心的点。平面矩形图中形成 个点。为了计算方便，我们将在出发点左侧的 个点，先不与考虑。就形成了如图2(a) 的点图。 图2(a) 图G的点集 图2(b) 图G 将图2(a)中的点作为图的顶点，做一图 ，其点与边的关系如图2(b)，因为最小生成树能包含图G中所有顶点 ，考虑最小生成树。根据最小生成树求解 算法： Step1 将 的 条边按排序， 。取 ， ， Step2 边 的端点 的标号是否相等？ 是：取 ，转Step2； 否：取 Step3 对一切满足 的 ，取 Step4 中的边数 ？ 是：算法终止； 否：取 ，转Step2。 我们找到图的最小生成树T如下： 图 最小生成树T现要对已得到的最小生成树T，变换图形以获得便于解的方案。 (a)扩环策略： 如果在图 中的路径 中，有孤立的枝存在，如图4所示代表1，2，3三个顶点，若 ，则应考虑扩环。 扩环策略还可扩展到多个顶点的情况，如图4所示：扩环后比扩环前其权和变化为 。若 ，则应扩环。当 时，扩环后总时间更少，可进行扩环调整。 (a) 3点扩环图 (b) 多点扩环图 图4 扩环图 (b)增环策略： 若环路上某顶点处长出两条枝，且存在可使两枝成环的边，可考虑增环。增环前后其权和变化为 。若 ，则应增环。当 时，增环后总时间更少，可进行增环调整。 我们对图5进行分析，发现扩环策略条件完全满足，故则两种策略完全适用。 图5 增环图 (c)换枝策略： 若环路上某顶点长出一条枝，而该枝末梢同环路中另一顶点距离接近，可考虑换枝。如图6所示，若 则应考虑换枝。换枝的结果是使被重复的路减少。 图6 换枝图 根据以上的优化策略及分块结果，在 ， 中分别寻找一条从出发点出发，遍历整个区域的最短时间。 在图 中，求三条从出发点回到出发点的路 ，满足 为 中经过点的集合，使得 最小，且 与 相差不大。 结合圆滚动模型调整可得最优图为图7。 图7 搜索路线 搜索分析：当以 人为一组搜索时， 人在中间以间隔为 米纵向分开，即 人的搜索范围为 米，且 人在到达各自的位置上后， 人在同一时刻向前搜索，在拐弯处 人同时搜索到边上，然后再平移 米到下一个要搜索的正方形上。 搜索时搜索方法可分为两种：一种为不拐弯时的搜索方法；另一种为拐弯时的搜索方法。 (一)不拐弯时的搜索方法为：不拐弯时把正方形分为三部分，左右各 米，中间为 米，搜索时左边 米以 米/秒的速度行进，中间 米以 米/秒的速度行进，右边的 米以 米/秒的速度行进。搜索图为图8(a)。 (二) 拐弯时的搜索方法为：在第一个正方形按不拐弯的搜索方法搜到矩形的边界然后把 人按次序不变的方法平移到下一个正方形的边界上，然后再按不拐弯的方法进行搜索。搜索图为图8(b)。由返回点到出发点的图为图9。 (a) (b) 图8 搜索图 图9 返回图 模型结果 结论一：搜索完整个平面矩形区域所用的时间为 小时。 搜索时间的计算分成如下几步： (1)在出发点的部署时间：把 人按纵向以间距为 米的平均距离分开，时间 秒； (2)在不拐弯时搜索完一个正方形所用的时间： 秒； (3)在拐弯时搜索完一个弯所用的时间： 秒； (4)搜索完除出发点左侧 个点外的点后回到出发点的时间： 秒； (5)在回到集结点的那条边上时再回到集结点所用的时间： 秒； (6)由图 可得，除去出发点左侧的 个点后，图上有 个拐弯处，有 个不拐弯的正方形。所以除去出发点左侧的 个点后由出发点再回到出发点所用的时间为 ； (7) 搜索完成出发点左侧的 个点再回到集结点所需的时间为 ； (8)所以搜索完整个矩形区域所用的时间为 小时。 结论二：在 小时以内不能完成搜索任务。 由于在假设 中假设所有队员在同一时间出发，在这其中离出发点近的队员到达自己的位置后，离出发点远的队员还没到达自己的位置，所以离出发点近的队员就有一段时间在等离出发点远的队员，所以如果没有假设 的话，我们上边做的时间 小时还可以缩小，但是在出发点出最近的队员与最远的队员出发的时间间隔不到 秒，所以上边算法得出的时间无论怎么缩小也不会小于 小时。 而且我们的算法算出的时间是最小的时间，所以在 小时以内不能完成搜索任务。 结论三：增加到 人，在小时内可以完成搜索任务。 20人搜索完整个矩形区域需要小时，若要在48个小时内完成工作，则至少需要增加1人即21 人，命名增加的人为圈内自由人，他先在1轨道以 米/秒的速度前进，搜索人员以 米/秒的速度搜索，自由人行进到 的路程时开始搜索，恰好与1轨道的搜索人员在该区域边界处相遇，然后自由人转向2轨道，以 米/秒的速度前进，以后的运动路线与前一个轨道相同，按照上述方法自由人依次补完20个人的路线，然后再从20轨道依次补向前一个轨道，总共补6次，而且中间不会出现与队长失去联系的情况，每次补380米，省时 秒，即小时，所以21人可以用小时搜索完整个区域。 搜索队伍为 人时的模型 模型建立 50人搜索7200米宽的矩形区域，每人可以搜索宽度为40米，则平均每人搜索的趟数为 ，因为最后一名搜索队员完成任务的时间决定最终搜索时间，所以每人搜索的趟数越接近越省时，若按18，18，14或16，16，18的方案分组，则会导致误工现象，若按既横向搜索也纵向搜索，则一定至少会有一组距离集合点远，这样有效工作效率就会降低，导致耗时增加，综上分析可得按第一组20人，第二组20人，第三组10人的方法分组横向搜索会比较合理。 按以 人为一组搜索时的数据整个大矩形可分为 个小正方形，即为 个点，由上述分析， 人以 的分法分为三组，这 个点可以按 的比例分给这三个组，每组可分 ， ， ，分区域时把 人组分在离出发点近的那一个区域，由于 人组与 人组搜索相同距离时 人组所用的时间要长，所以这 个点就分为 ，按生成树分解原则分区域， (1)分解点为出发点或尽可能接近出发点。 (2)分解所得的三个子图所包含的顶点数尽可能接近 ， 尽量使分解所得子图为连通图，尽量使子图与出发点最短路上的点在该子图内，尽量使各子图的点在子图内部形成环路。 再经过上面所用的扩环策略，增环策略和换枝策略等有效优化原则再结合圆滚动模型得到的分图如下所示： 图10 三组的搜索方式 模型求解 第一，二组搜索所用时间 由图 可知 人组是上下对称的，所以 人组的时间算一个就可以了，则由图可得拐弯处有 个，其余的 未拐弯，所以在图中搜索所用时间为： 搜索完回到途中路线后回到集结点所用的时间为： ； 在出发点部署所用时间为： ； 所以 人组从出发点到集结点所用的总时间为： 。 第三组搜索所用时间 人组搜索时的模型和 人组的模型一样，把 人组的区域分为 个 的小正方形。可以用第一问的方法找到一个用时最短的树。 搜索完一个不拐弯的小正方形所用的时间为： 搜索完一个拐弯的小正方形所用的时间为： 中间以 米每秒的速度行进的时间为： 所以 人组所用总时间为： 人搜索完所用时间 小时。 均衡度分析 均衡度 ，给定最大容许均衡度 ；显然 。 比 小很多，说明分组的均衡度很好；这样的分组是一个均衡分组。 用规划模型分析 设非线性规划 和线性规划 的可行解集合分别为 ， 。 利用规划 的内层目标函数和约束条件，设拉格朗日函数 ，构造 条件，得到非线性规划 其可行解集合为 。 根据最优化理论 ，可以得到如下命题： (a) ； (b) 规划 的最优值不超过规划 的最优值； (c) 规划 的Pareto最优值不超过规划 的最优值。 以上结论来自文献[1][5][7]，我们构造此搜索问题的规划模型，将搜索区域分成上下对称的两部分，先考虑上部分的搜索情况，下部分的与上部分的相同。上部分的搜索情况规划为 其中 ， 变量 是指编号为 的人，占了多少条道，且这些道均相连。这是 非线性规划，约束条件是线性的，可行解集合为凸集。 将规划 变形得到 这是非线性规划，其中约束条件中含有线性约束，以及由二次函数开平方根形成的非线性约束。由命题 可知，规划 的可行解集合是规划 的可行解集合的子集合，且前者的Pareto最优值不超过后者的最优值。 利用规划 中内层目标函数和约束条件，得到 条件 计算 ，构造规划 规划 的可行解集合是非线性规划 可行解集合的子集合，规划 的Pareto最优值不超过规划 的最优值。 六 、模型的评价与扩展 模型评价 本问题从实际出发，分析了多种情况，将矩形分成若干小区域，结合圆滚动思想，将搜索示意图转化为赋权连通图，建立了最小生成树的模型，并进行了理论论证和实例论证。还利用均衡度判定出合理的人数组合，进而达到了优化设计的目的。除此之外又用到规划模型，有成熟的理论基础和相应的专业软件支持，可信度高。而且在整个搜索过程中，每位搜索人员都能够直接与队长联系，及时将情况报告给队长，并且20个人中队长位置无限制，从而保证了信息传递的快速性和高效性。 模型扩展 上述解法是解决简化的搜索问题，如果考虑到实际问题就不适合了。如果把上面的采用圆滚动的方法改进为每个人从一个圆的圆心以 米/秒前进到另一个圆的圆心，然后就在圆内判断并停留若干秒，其速度为 米/秒。 此方法的好处为： （一） 这样就可以很好的利用两个速度 米/秒和 米/秒。 （二） 可以和实际的问题联系起来。在实际问题中，任务管理员可以根据建筑物和场地来判断需要救助的人的数量，不同场所幸存人数不同，我们可以将美国和新西兰的研究成果综合后得表 ，表 。 建筑类型 幸存者数量/平方米 安全幅度/平方米 公共集会场所 人 或 学校 人 或 医院 人 或 商业 人 或 办公室/政府机关 人 或 公共安全 人 或 住宅区 人 或 工业 人 或 仓储 人 或 表 各建筑类型中的幸存者数量和安全幅度 建筑物用途 人的数量 学校 人/教室 医院 人/床位 住宅 人/居室 其他 人/停车位 表 建筑物用途及里面人的数量 （三）可以把三维空间简化为二维空间来求解，这里可以把建筑物压为平地，把人压人也看为平地。 （四）可以缩短搜索时间。 参考文献： [1] Thomas Svobodny 《数学模型》.2005年1月第一版第一次印刷。 [2]刘满凤，傅波，聂高辉：《运筹学模型与方法教程例题分析与题解》.清华大学出版社， 。 [3]赫孝良，戴永红，周义仓：《数学建模竞赛赛题简析与论文点评》 西安.西安交通大学出版社， 。 [4]姜启源：《数学建模》.北京高等教育出版社， 。 [5].陈华富，《非线性极大极小问题的可行信赖域算法》电子科技大学学报 Volzo 。 [6]魏国华,傅家良,周仲良：《应用运筹学》.复旦大学.复旦大学出版社. 。 [7]李辉，杨益民《一类非线性双层规划问题的最优性条件》。 [8]顾建华，陈维锋，郝清源，地震灾害现场救援搜索策略与搜索方法有关问题的讨论，国际地震动态， Serial 。 [9]罗卢杨，龙继东，唐小军，灾情巡视路线寻优模型，数学的实践与认识， 。
美赛论文写作的注意事项
导语：美赛论文写作的注意事项是什么呢?了解论文写作的注意事项，才能够避免多走弯路，早日完成论文的写作。下面是我分享的美赛论文写作的注意事项，欢迎阅读!
近期很多同学给我发私信，询问美赛论文写作方面的问题以及论文模板，但是现在网上LaTeX模板居多，word模板比较少。从历年美赛特等奖论文上看，他们的论文模板风格迥异，因此数学建模竞赛论文的模板并不是固定的，大家可以自由发挥。
“摘要+排版=二等奖”这个结论是肺腑之谈，也是被众多老师以及学生所认可的。可能很多同学也都知道这个，但是他们不是很清楚摘要以及排版到底应该怎么做，在这里我重点讲述一下。
摘要
摘要的写作被奉为论文的核心，那么摘要到底应该怎么写呢，写一些什么东西呢?从我个人的经验来看，美赛论文摘要和国赛论文的摘要区别不大，因为它都是对一篇论文的精炼总结，只不过国赛摘要中第一句话往往介绍一下问题的背景，而美赛摘要显得更加直接一些。美赛摘要一上来就说“针对***问题，我们提出了***模型”，或者“我们提出了**模型来解决***问题”。纵观特等奖论文的摘要写作风格，可以将其概括为“三段论”，只不过他们的摘要并不是只有3段，而是由三部分(总-分-总)组成。
摘要第一段，用一两句话高度概括论文的方法，这一段话就是为接下来的摘要做准备的;对待题目中的每一问，我个人建议摘要中都有一段与之对应，与其说这是一种很传统的方法，不如说这是一种很有效并且使得摘要层次很明确的方法;最后一部分就是对模型的总结以及对结果的总结，这部分包括结果分析，模型的灵敏度分析以及优缺点。
摘要写作一个比较重要的问题是，摘要不要在那里泛泛地讲自己用了什么模型，一定要涉及到一些核心假设。拿今年的APMCM的A题来讲，问题要求无人机搜索区域覆盖整个杨浦区，对于区域覆盖问题，怎么才能转化成现有的比较好解决的问题呢。优秀的参赛队的处理方式是这样的：假设无人机监视区域为圆形，只要保证圆形区域能够填充满杨浦区就可以了，那么接下来的问题就是提取这些圆形的圆心，让无人机遍历这些点。
那么经过上述假设，区域覆盖问题就转化成为了经典的图论问题。这个转化的步骤是非常重要的，它是你后面所有工作的基础，因此在摘要中一定要体现出来，这也是你论文很大的亮点。
如果问题中有数值结果，那么最好能够在摘要中体现出来。大家可能会担心自己结果的正确性，这一点完全没有必要。对于美赛而言，没有哪个题目是有确定答案的，这一点也是与国赛的差别;但是大家也不要过于相信美赛没有正确结果这个说法，美赛解决的是一些实际问题，没有固定答案，但是你的结果也需要符合实际，不能偏得太离谱。
摘要中不要出现公式或者图表，可能有些老师会说最好不要出现，但是这里我很肯定地告诉大家，不要出现公式以及图表。为什么呢?如果摘要中出现公式的话，公式中的符号你需要解释，否则评委不能完全理解你的公式的含义，鉴于此，不要出现公式;图表在摘要中占据很大的空间，本来摘要的字数是有一定规范的，因此，图表不要出现。
总之，一篇好的摘要需要让读者明白以下几点：1. 你们队伍的解决方案是什么;2.为什么该方案是合理的;3. 该方案对问题的解答是什么;4. 该方案的.模型是否稳定;5. 该方案还有哪些需要改进的地方。第一条就是讲述自己建立了模型，第二条讲述自己的核心假设，第三条讲述自己的结果，第四条和第五条讲述模型以及结果分析。
排版
排版主要包括以下几个方面：论文的整体结构(目录、标题)、公式、图表、附录。
论文的整体结构参看特等奖论文的过程中，大家可能有所感触，基本上就那么几大块东西。这里我想强调的是目录以及标题，美赛论文里不要求目录，但是我想告诉大家最好要做一个目录，因为通过目录，评委能够非常清楚地看到你的论文结构，省了评委很多事。当评委评了很多次论文之后，他们已经不耐烦了，看到一篇没有目录的论文，他们心里应该会不太舒服，因为没有目录的文章他们还得翻看你的正文，可能不会太爽。此外，如果评委们手中的论文都有目录，就你自己的没有，他们肯定会感觉缺少点什么东西。
标题也是值得大家注意的，标题不要写得太泛，比如“模型建立”、“模型求解”，一定要给标题赋予含义，比如“层次分析法”，让评委看到标题之后就知道你这部分做了些什么。
公式的大小需要注意，在word编写公式的时候经常会碰到一个问题，就是公式所在行与其它行间隔比较大，怎么办呢?解决办法(以word2010为例)是：在段落里，将“如果定义了文档网格，则对齐到网格”前面的勾去掉。
此外，公式一定要注意编号，关于公式编号问题，在“校苑数模高校巡回讲座——西北大学站”中已经详细讲述了，具体请参加视频，链接为
图表的制作可以参考美赛特等奖的论文，学习一下别人的图表是怎么制作的，重点看一下图表中的文字字体以及大小，此外图表的表现形式。在讲座过程中，有些同学问动态图怎么办，比如2014年国赛B题，这种情况下有选择性的贴在正文中4张图就可以了，不需要将很多图放在正文中。首次参加数模的同学往往认为将更多的图甚至代码放在附录中显得更厉害，其实恰恰相反。只要能够清晰地表达出问题就可以了，程序要是放的话一定要放在附录中(当然程序可以不放在附录中)，并且要将程序整理一下，不要显得很乱。附录中的东西可能大家觉得不重要，其实还是比较重要的，评委们不会看你附录的内容，但是有很大概率浏览到附录，因为附录在最后面，一般论文最前面和最后面的东西容易被看到。因此附录中的内容一定要整洁一些，让人一看感觉很整齐，很漂亮。
上面讲述了“摘要+排版=二等奖”的结论，希望对即将参加2015美赛的同学有所帮助。接下来再嘱咐一点，数学建模比赛是以团队形式完成的，在第一天开始时，希望三个人都去查找资料，都提出自己的想法，即使想法不对，但是也要有。在第一天晚上的时候，大家将自己查找的资料以及想法交流一下，然后确定出问题的解题思路。我强调这一点主要是让大家认识到美赛的时候并不是建模的人要全权负责建模，模型建立过程中三个人都要提出自己的想法，只不过最终决定权归建模的人。
在美赛比赛过程中，大家的心态希望不要出现太大波动，心态的变化主要来源于两方面：1. 随着时间的消逝，自己这边没有太大进展;2.其它队伍进度非常快，自己看到之后心里发慌。至于上述两个问题，我这里说明一下。
1. 美赛4天时间，自己一定要给自己一个计划，每天完成哪些事情都需要实现计划好。困难肯定是有的，但是要想办法解决困难。在模型建立过程中，建议大家先从简单模型开始入手，得出结果之后，再考虑更多的因素进入模型，逐步将模型复杂化。这种稳扎稳打的方式往往被参赛队忽视，很多参赛队刚上来就想建立很复杂的模型，结果模型无法求解，最后导致溃败。我这句话的意思是，无论模型简单与否，起码要保证将所有问题完成，题目中的每一个要求都要有所解答，即使你的方法很naive。
2. 制定好自己的时间表之后，其它参赛队的进度就不要去关心了，因为大家的终点都是完成题目要求。只要始终坚持自己的计划就可以了，其他人的进度顶多作为一个参考，不要对自己的心态所有影响。
最后，祝大家在2017年美赛中取得优异的成绩!
018年全国研究生数学建模竞赛题目
2018年全国研究生数学建模竞赛题目：链接：
A题：跳台跳水体型校正系数的建模分析
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B题： 光传送网建模与价值评估
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C题： 对恐怖袭击事件记录数据的量化分析
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D题： 基于卫星高度计海面高度异常资料获取潮汐调和常数方法及应用
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E题： 多无人机对组网雷达的协同干扰
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F题： 增设卫星厅的登机口分配问题
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数学建模内容摘要：数学作为现代科学的一种工具和手段，要了解什么是数学模型和数学建模，了解数学建模一般方法及步骤。关键词：数学模型、数学建模、实际问题伴随着当今社会的科学技术的飞速发展，数学已经渗透到各个领域，数学建模也显得尤为重要。数学建模在人们生活中扮演着重要的角色，而且随着计算机技术的发展，数学建模更是在人类的活动中起着重要作用，数学建模也更好的为人类服务。一、数学模型数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到一个数学结构.简单地说:就是系统的某种特征的本质的数学表达式(或是用数学术语对部分现实世界的描述),即用数学式子(如函数,图形,代数方程,微分方程,积分方程,差分方程等)来描述(表述,模拟)所研究的客观对象或系统在某一方面的存在规律.随着社会的发展,生物,医学,社会,经济……,各学科,各行业都涌现现出大量的实际课题,急待人们去研究,去解决.但是,社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才,而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题,取得经济效益和社会效益.他们不是为了应用数学知识而寻找实际问题(就像在学校里做数学应用题),而是为了解决实际问题而需要用到数学.而且不止是要用到数学,很可能还要用到别的学科,领域的知识,要用到工作经验和常识.特别是在现代社会,要真正解决一个实际问题几乎都离不开计算机.可以这样说,在实际工作中遇到的问题,完全纯粹的只用现成的数学知识就能解决的问题几乎是没有的.你所能遇到的都是数学和其他东西混杂在一起的问题,不是"干净的"数学,而是"脏"的数学.其中的数学奥妙不是明摆在那里等着你去解决,而是暗藏在深处等着你去发现.也就是说,你要对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题化成一个数学问题,这就称为数学模型.数学模型具有下列特征:数学模型的一个重要特征是高度的抽象性.通过数学模型能够将形象思维转化为抽象思维,从而可以突破实际系统的约束,运用已有的数学研究成果对研究对象进行深入的研究.数学模型的另一个特征是经济性.用数学模型研究不需要过多的专用设备和工具,可以节省大量的设备运行和维护费用,用数学模型可以大大加快研究工作的进度,缩短研究周期,特别是在电子计算机得到广泛应用的今天,这个优越性就更为突出.但是,数学模型具有局限性,在简化和抽象过程中必然造成某些失真.所谓"模型就是模型"(而不是原型),即是指该性质.二、数学建模 数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践.即通过抽象,简化,假设,引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解.简而言之,建立数学模型的这个过程就称为数学建模.模型是客观实体有关属性的模拟.陈列在橱窗中的飞机模型外形应当象真正的飞机,至于它是否真的能飞则无关紧要;然而参加航模比赛的飞机模型则全然不同,如果飞行性能不佳,外形再象飞机,也不能算是一个好的模型.模型不一定是对实体的一种仿照,也可以是对实体的某些基本属性的抽象,例如,一张地质图并不需要用实物来模拟,它可以用抽象的符号,文字和数字来反映出该地区的地质结构.数学模型也是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识.这种应用知识从实际课题中抽象,提炼出数学模型的过程就称为数学建模.实际问题中有许多因素,在建立数学模型时你不可能,也没有必要把它们毫无遗漏地全部加以考虑,只能考虑其中的最主要的因素,舍弃其中的次要因素.数学模型建立起来了,实际问题化成了数学问题,就可以用数学工具,数学方法去解答这个实际问题.如果有现成的数学工具当然好.如果没有现成的数学工具,就促使数学家们寻找和发展出新的数学工具去解决它,这又推动了数学本身的发展.例如,开普勒由行星运行的观测数据总结出开普勒三定律,牛顿试图用自己发现的力学定律去解释它,但当时已有的数学工具是不够用的,这促使了微积分的发明.求解数学模型,除了用到数学推理以外,通常还要处理大量数据,进行大量计算,这在电子计算机发明之前是很难实现的.因此,很多数学模型,尽管从数学理论上解决了,但由于计算量太大而没法得到有用的结果,还是只有束之高阁.而电子计算机的出现和迅速发展,给用数学模型解决实际问题打开了广阔的道路.而在现在,要真正解决一个实际问题,离了计算机几乎是不行的.数学模型建立起来了,也用数学方法或数值方法求出了解答,是不是就万事大吉了呢 不是.既然数学模型只能近似地反映实际问题中的关系和规律,到底反映得好不好,还需要接受检验,如果数学模型建立得不好,没有正确地描述所给的实际问题,数学解答再正确也是没有用的.因此,在得出数学解答之后还要让所得的结论接受实际的检验,看它是否合理,是否可行,等等.如果不符合实际,还应设法找出原因,修改原来的模型,重新求解和检验,直到比较合理可行,才能算是得到了一个解答,可以先付诸实施.但是,十全十美的答案是没有的,已得到的解答仍有改进的余地,可以根据实际情况,或者继续研究和改进;或者暂时告一段落,待将来有新的情况和要求后再作改进. 应用数学知识去研究和和解决实际问题,遇到的第一项工作就是建立恰当的数学模型.从这一意义上讲,可以说数学建模是一切科学研究的基础.没有一个较好的数学模型就不可能得到较好的研究结果,所以,建立一个较好的数学模型乃是解决实际问题的关键之一.数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中,是培养和提高同学们应用所学知识分析问题,解决问题的能力的必备手段之一.三、数学建模的一般方法建立数学模型的方法并没有一定的模式,但一个理想的模型应能反映系统的全部重要特征:模型的可靠性和模型的使用性建模的一般方法:1.机理分析 机理分析就是根据对现实对象特性的认识,分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,所建立的模型常有明确的物理或现实意义.(1) 比例分析法--建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法. (2) 代数方法--求解离散问题(离散的数据,符号,图形)的主要方法. (3) 逻辑方法--是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际 问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用. (4) 常微分方程--解决两个变量之间的变化规律,关键是建立"瞬时变化率"的表达式. (5) 偏微分方程--解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律.2.测试分析方法 测试分析方法就是将研究对象视为一个"黑箱"系统,内部机理无法直接寻求,通过测量系统的输入输出数据,并以此为基础运用统计分析方法,按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个数据拟合得最好的模型. (1) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(2) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.(3) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(4) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.将这两种方法结合起来使用,即用机理分析方法建立模型的结构,用系统测试方法来确定模型的参数,也是常用的建模方法, 在实际过程中用那一种方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的来决定.机理分析法建模的具体步骤大致可见左图.3.仿真和其他方法(1) 计算机仿真(模拟)--实质上是统计估计方法,等效于抽样试验.① 离散系统仿真--有一组状态变量.② 连续系统仿真--有解析表达式或系统结构图.(2) 因子试验法--在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构.(3) 人工现实法--基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统.(参见:齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996)四、数学模型的分类数学模型可以按照不同的方式分类,下面介绍常用的几种.1.按照模型的应用领域(或所属学科)分:如人口模型,交通模型,环境模型,生态模型,城镇规划模型,水资源模型,再生资源利用模型,污染模型等.范畴更大一些则形成许多边缘学科如生物数学,医学数学,地质数学,数量经济学,数学社会学等.2.按照建立模型的数学方法(或所属数学分支)分:如初等数学模型,几何模型,微分方程模型,图论模型,马氏链模型,规划论模型等.按第一种方法分类的数学模型教科书中,着重于某一专门领域中用不同方法建立模型,而按第二种方法分类的书里,是用属于不同领域的现成的数学模型来解释某种数学技巧的应用.在本书中我们重点放在如何应用读者已具备的基本数学知识在各个不同领域中建模.3.按照模型的表现特性又有几种分法:确定性模型和随机性模型 取决于是否考虑随机因素的影响.近年来随着数学的发展,又有所谓突变性模型和模糊性模型.静态模型和动态模型 取决于是否考虑时间因素引起的变化.线性模型和非线性模型 取决于模型的基本关系,如微分方程是否是线性的.离散模型和连续模型 指模型中的变量(主要是时间变量)取为离散还是连续的.虽然从本质上讲大多数实际问题是随机性的,动态的,非线性的,但是由于确定性,静态,线性模型容易处理,并且往往可以作为初步的近似来解决问题,所以建模时常先考虑确定性,静态,线性模型.连续模型便于利用微积分方法求解,作理论分析,而离散模型便于在计算机上作数值计算,所以用哪种模型要看具体问题而定.在具体的建模过程中将连续模型离散化,或将离散变量视作连续,也是常采用的方法.4.按照建模目的分:有描述模型,分析模型,预报模型,优化模型,决策模型,控制模型等.5.按照对模型结构的了解程度分:有所谓白箱模型,灰箱模型,黑箱模型.这是把研究对象比喻成一只箱子里的机关,要通过建模来揭示它的奥妙.白箱主要包括用力学,热学,电学等一些机理相当清楚的学科描述的现象以及相应的工程技术问题,这方面的模型大多已经基本确定,还需深入研究的主要是优化设计和控制等问题了.灰箱主要指生态,气象,经济,交通等领域中机理尚不十分清楚的现象,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做.至于黑箱则主要指生命科学和社会科学等领域中一些机理(数量关系方面)很不清楚的现象.有些工程技术问题虽然主要基于物理,化学原理,但由于因素众多,关系复杂和观测困难等原因也常作为灰箱或黑箱模型处理.当然,白,灰,黑之间并没有明显的界限,而且随着科学技术的发展,箱子的"颜色"必然是逐渐由暗变亮的.五、数学建模的一般步骤建模的步骤一般分为下列几步:1.模型准备.首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,搜集各种必要的信息.2.模型假设.在明确建模目的,掌握必要资料的基础上,通过对资料的分析计算,找出起主要作用的因素,经必要的精炼,简化,提出若干符合客观实际的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面.一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过份简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理,化学,生物,经济等方面的知识,又要充分发挥想象力,洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化,均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.3.模型构成.根据所作的假设以及事物之间的联系, 利用适当的数学工具去刻划各变量之间的关系,建立相应的数学结构――即建立数学模型.把问题化为数学问题.要注意尽量采取简单的数学工具,因为简单的数学模型往往更能反映事物的本质,而且也容易使更多的人掌握和使用.4.模型求解.利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,这时往往还要作出进一步的简化或假设.在难以得出解析解时,也应当借助计算机求出数值解.5.模型分析.对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析,模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.6.模型检验.分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果结果不够理想,应该修改,补充假设或重新建模,有些模型需要经过几次反复,不断完善.7.模型应用.所建立的模型必须在实际中应用才能产生效益,在应用中不断改进和完善.应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的.参考文献：(1)齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996。(2)《数学的实践与认识》,(季刊),中国数学会编辑出版。
摘 要
由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。
【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台
1 引言
随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。
但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。
2 项目内容
本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。
平台的功能
真实三维再现变电站场景
直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。
集中展示设备工况
3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。
与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;
与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;
与在线测温系统融合――实时显示在线温度;
与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。
自动灵活查看实时图像
双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。
设备异常告警
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。
远程巡视
设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点
直观逼真
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。
统一管理
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。
智能监控
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;
所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。
智能远程巡检
优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。
3 技术实现 3D建模技术
三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。
3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。
本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。
平台引擎技术
由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。
本平台算法有如下创新点：
(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。
(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。
(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。
(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。
(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。
系统接口技术
本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。
本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。
与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点
与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。
预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。
4 结论
基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。
参考文献
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随着科技的进步，智能机器人的性能不断地完善，因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文，供大家参考!机器人的科技论文篇一：《浅谈智能移动机器人》 摘要：随着科技的进步，智能机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围也越来越广，广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术，提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构，并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上，论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。 关键词：智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言 上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天，机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术 由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景，使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为：(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架，机器人所有的模块都依靠其支撑，机械机构单元的结构，性能，强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发，使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高，机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效，更加轻便美观，更加环保节能，更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官，机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集，然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号，输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分，能根据控制中心的命令执行命令，完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构，执行机构的设计影响着对要执行动作的效率，精度，稳定性，可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分，它如人的大脑一样，调控着整个系统，一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总，存储，对所有信息分析，规划决策，输出命令。使机器人有目的的运行。 智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果，从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人 我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能，前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度，带动相关的平面连杆机构运动，从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构，前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动，带动平面连杆机构的运动，实现前后轮的伸展和收缩，实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度，通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况 随着科技的进步，机器人的功能不断完善，智能移动机器人的应用范围也大大拓宽，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。 陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期，苏美为了完成对宇宙空间的占领，完成月球探测计划，各自研制开发并应用了移动机器人，通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事，可以完成排除爆炸物，扫雷，侦查，清除障碍物等等，近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。 水下智能移动机器人 近年来，人们对资源的渴求加大，开始对原子能和海洋资源的开发，加之水下环境十分复杂(能见度差，定位困难，流体变化等)，水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”，这架深水机器人能够下探到6000米深的海底，寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。 仿生智能移动机器人 近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势，例如，蛇形机器人重心低，能够模仿蛇的动作，穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景 影响移动机器人发展的因素主要有：导航与定位技术，多传感器信息的融合技术，多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括： (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展，人们对人机交互的技术的要求越来越高，具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能，人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难，但是终有一天，随着科学技术的突破，它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的，自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓，各种危险的复杂多变的环境，人类无法涉足，因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现，高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展，机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的，在日常生活中为人们服务。例如在家庭中，机器人可以帮助人们做各种家务，和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域，不同的目的，设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向，如纳米机器人，宇宙探索机器人，深海探索机器人，娱乐机器人等等。 6 结束语 总之，智能移动机器人涉及到传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活，安全可靠，操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着，但是实现高适应性，智能化，情感化，多功能化的移动机器人还有很长的路要走。 参考文献： [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二：《浅谈机器人设计 方法 》 摘要：机器人是人类完成智能化中非常重要的工具，随着时代的发展，机器人已经在世界有了一定的发展，甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题，因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。 关键词机器人;设计;方法 1.前言 纵观人类的发展史，工具的进步才能带动人类的文明，如今设计朝着智能化的方向在发展，机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物，因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计 在现代科学技术不断发展的背景之下，工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成：控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，运算速度快，具有多路PWM输出，可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理，并输出控制信号给驱动放大电路，从而控制电机转速，此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好，而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走，循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器，发射管为普通LED灯，接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为：不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度，光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线，就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端，并与电位器设定的电压V0相比较，当Vx>V0时，比较器输出高电平，当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中，中间三个灰度传感器起巡线的作用，两端的灰度传感器起探测弯道作用，剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明，这样的灰度传感器的布置图，机器人循迹的效果好，且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器，当红外感应避障模块靠近物体时，输出低电平信号;当没有感应到物体时，输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口，控制程序就能起到探测障碍物的作用，当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速，因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块，其输入电压为11V到24V，最大输出电流为20A，满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm，堵转力矩为，具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号，分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能：①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心，把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为，而循迹机器人需要较大电流，所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容，过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块：照相机实时捕捉图像，处理转化后和初始图像进行处理比较，找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块：视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器，控制器可以作客户机或服务器实时传输数据，：定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块：把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人，控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块：进行运动轨迹规划和速度规划，根据机器人当前的位置和目标位置，选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹)，然后对轨迹、速度进行插补，插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性，再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块：根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块：根据控制器所发送数据，结合各伺服控制参数，驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理 精度标定 精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前，需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数，给运动学、控制器系统，机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块，确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。 视觉处理软件 包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系，此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系，随着机器人运动而实时改变位置，此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。 人机界面设计及实现 当机器人出现故障，不能自动移动位置时，比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时，此时可以进入手动页面，选择机器人操作，移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线，需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数，等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能，产品覆盖了袋子、箱子，以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量，改变产品方向，单步数量修改，产品位置移动以及旋转等设置。本页面中，示例生成了每层五包的袋装产品，编号从1到5，可以通过调整编号的顺序，达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语 总之，在进行机器人的设计过程中，要根据设计的用途进行针对性的设计，对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决，随着机器智能化的推广，无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。 参考文献： [1]张海平，陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件，2012(3)：70-72. [2]朱华栋，孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运，2008(11)：125-126. [3]金长新，李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息，2005(21)：132-134. 机器人的科技论文篇三：《浅谈igm焊接机器人的故障处理》 [摘 要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理，以及在实际工作中机器人的常见故障现象，对故障产生的原因进行分析，并提出了相应的维修方法。 [关键词]igm焊接机器人 工作原理 故障处理 0 前言 机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入，对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性，发挥机器人的最大优势，针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。 1 igm焊接机器人组成及工作原理 igm焊接机器人的组成 igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。 igm焊接机器人工作原理 igm焊接机器人内部轴控制原理：通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息，处理后的信息送馈到伺服驱动器，由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制，然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时，编码器同步运行，并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板，通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板，做下一个周期的计算处理，此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。 2 igm焊接机器人故障诊断及分析 焊接机器人故障类型 焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障，由机器软件造成的故障，如系统停机 死机 的现象;由机器硬件造成的故障，如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说，自然故障和突发故障的排除就显得困难，因为这种维修不仅仅针对故障单元本身，还要对系统进行改进，这就需要周密分析，对故障诊断进行优化和改进，避免排除过的故障重复出现，使系统进一步稳定可靠。 igm焊接机器人常见故障处理 机器人开机后示教器无报警信息，但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气，发现送丝系统无法手动送丝，保护气瓶有压力，但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板，都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的，可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。 回路阻抗的测试步骤： i把连接工件的地线接好，保证地线夹与工件接触部分干净良好; ii接通机器人电柜电源，将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置; iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。 iv取下焊枪喷嘴，拧上导电嘴，将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是，测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时，送丝机和冷却系统不启动; v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中，右显示屏显示“run”; vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳)，说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试，焊接机器人能正常引弧，应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。 igm机器人在焊接过程中，引弧困难、焊接电流极不稳定，且经常断弧，反复出现“Arc fault”电弧故障。 i检查接地电缆，测量回路电阻值为Ω，正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)与送丝轮的公称直径相匹配。 iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后观察焊枪喷嘴处，存在大量粉尘的切粉，手动送出的焊丝不光滑平整，有小量弯曲及伤丝情况，说明送丝不畅。 v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开，手盘焊丝盘将焊丝收回，发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。 vi检查送丝轮磨损情况，V型送丝槽不易过深过宽，以正好放置一根Ф规格的焊丝为佳，间隙过大，将影响送丝的稳定性，焊接电流的稳定性。拆下送丝轮，发现送丝轮磨损严重，圆度误差较大，送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控，就会高速送丝，焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速)，不能提供稳定的电流、电压，造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管，并进行压力调整，故障解除，焊接正常。 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时，回零参数自动丢失，重新校零、输入参数，保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常，检查后备电池(缓冲电瓶，用于关机或意外掉电情况下，为系统提供短时间供电，进行信息的存储)测量电压值，一个为，一个为12 V，总电压为21 V，正常值为24V，更换一组电池后一切正常，再未出现数据丢失现象。 突发故障的分析及处理 该故障无可预见性，事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障，如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压 电源故障 、通讯故障等，反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常，但不久又出现报警，这类故障造成整个系统不稳定。 为了进一步判断驱动器的好坏，缩小故障范围， 对编码器进行检查，RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器，它是一种电磁部件，可以传递旋转角度的信息，由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成，原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下，分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值，结果没有一项有阻值，说明编码器出现异常。 找到12轴伺服电机，检查发现编码器插头锁紧并帽已退出，插头连接松动。将插头重新安插，锁紧到位，再次测量11-12端子阻值为94Ω，13-5端子阻值为65Ω，14-4端子阻值为65Ω，9-10端子阻值为600Ω，说明各绕组正常。上电后，驱动可正常打开，故障解除。 3 结束语 维修工作是理论指导实践，实践促进理论的一个反复过程，理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入，更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力，操作中一定要注意观察，不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态，要养成做工作记录的好习惯，归纳 总结 各类故障现象以及处理过程，积累故障诊断和维修方面的 经验 ，以提高维修水平。 参考文献 [1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆：中国嘉陵工业股份有限公司，2003. [2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社，2014. [3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春：长客股份制造中心，2011. 猜你喜欢： 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文
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副标题(三号，黑体，加粗，居右)
张三 030333221 xx011班
(与标题按五号字大小空一行，小四号，黑体，居中，只学号加粗，每项中间空两个字符，不出现姓名、学号等字。)
指导老师：李四
(与姓名间不空行，小四号，黑体，居中，含指导老师四字。)
【摘要】： 对论文内容不加注释和评论的简短陈述，以第三人称陈述。一般应说明实践目的、实践方法、结果和最终结论等，一般不超过为300字。(与指导老师按五号字大小空一行，摘要两字为黑体，小四号，居左，加中括号，中括号采用中文形式;摘要部分的文字为宋体，五号，不另起一行，无需段落缩进。)
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【正文】： 与关键词间不空行，正文两字为黑体，小四号，居左，加中括号，中括号采用中文形式
正文另起一行开始，正文部分文字为宋体，五号，每段首行两字符缩进，段落间不空行
A 正文层次：各部分层次不出现一xxxx等标题，统一层次格式为：
1(四号，宋体，居左，加粗，标题与上文按五号字大小空一行，与下文不空行)
(小四号，宋体，居左，加粗，小标题间不空行)
(五号，宋体，居左，加粗，小标题间不空行)
⑴(宋体，五号，居左，序号采用特殊符号添加，小标题间不空行)
①(宋体，五号，居左，序号采用特殊符号添加，小标题间不空行)
另：任意标题，当与表格或图片紧连时，按五号字大小空一行
B 表格格式：表格名称位于表格下方。
表格本身(全部采用1/2榜实体黑线，位于文档中间，且尽量不让表格分页，必须分页时，保证任一格中内容不分页)，表格内的分类标题(五号，宋体，加粗，居中)，表格内文字(五号，宋体，居中)表格内文字通过调整表格框架使四字以下(含四字)文字尽量在一行中，若必须分行的则上行两字，下行一字或两字;五字以上(含五字)可分行。
表格中若存在图片，图片大小不超过六行五号字;图片和文字同时存在的，文字位于图片上方(五号，宋体，居中)。
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不需文字解释的，图片居中，根据页面调整大小;需要文字解释的，图片位于文档左边，文字采用四周型环绕，图片大小根据文字调整。
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图、表、公式
E 注：论文中对某一问题、概念、观点等需简单解释、说明、评价、提示等，如不宜在正文中出现，采用加注的形式(注的编排序号用①、②、③依次标示在需加注处，以上标形式表示);具体说明文字列于同一页内的下端，并用横线与正文分隔开(宋体，小五号，居左)。
【参考文献】： 应具有权威性，并注意引用最新的文献。与正文间按五号字大小空两行。(参考文献四字为黑体，五号，加粗，加中括号，中括号采用中文形式;其他为宋体，小五号，序号的中括号采用英文形式，每项用英文形式句号隔开)
著作：[序号]作者.译者.书名.版本.出版地.出版社.出版时间.
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会议论文集：[序号]作者.译者.文章名.文集名 .会址.开会年.出版地.出版者.出版时间.
网址：[序号] 作者.文献名称.网站名称.网址
整篇论文其他注意部分：
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D英文采用Times New Roman
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F标点为中文，半角
G正文内全为单倍行距，标题间空行除外
摘要： 本文从Chomsky在语言学研究过程中所采用的理想化模式入手，认为Chomsky为了使研究变得简单，便将与语言关系紧密的社会因素摒除在研究范围之外，这是一种不可取的理想模式。接下来本文从两个主要方面阐述了理想化模式不可取的原因：
一是语言作为一种符号系统，只有在社会的'环境下才能具有完整的意义。二是语言作为一种社会结构，无论是它的产生还是发展过程，都在不断地和社会发生着相互作用。故而只要是研究语言学，我们就不能将社会因素理想化。至于什么因素可以暂时不予考虑，这仍有待进一步的研究。
关键词 ：
理想化，符号系统，社会结构，语言与社会的相互作用
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(1)参考文献的标注方法：采用顺序编码制，即按照文章正文部分(包括图、表及其说明)引用的先后顺序连续编码;标注的符号为[ ]，作为上标，在标点符号前使用;
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④参考文献是学位论文时，其格式为：[序号] 作者.题名：〔博士、硕士或学士学位论文〕.保存地点：保存单位，年份
⑤参考文献是专利时，其格式为：[序号]专利申请者.题名.专利国别，专利文献种类，专利号.出版日期
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无人机航测技术的应用分析
【摘 要】以生产项目为例，以无人机航测的技术流程为主线，介绍了无人机航测技术方面的应用分析。
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【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.
【Key woerds】UAV、aerial surveying technology
中图分类号：V279+.2文献标识码：A 文章编号：
0 引言
无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大，影像有明显畸变等问题，这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。
本文从生产案例出发，以无人机航测技术为主线，对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。
1 生产实践
主要技术依据
《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);
《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);
《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);
《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...
数据源及预处理
数据源
本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像，航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为。影像地面分辨率为米。
遥感影像预处理
无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)
无人机航测总体作业流程
无人机航空摄影
本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好，影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。
像片航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。
像片控制测量
像控点精度要求
像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米，高程中误差不大于米。
像控点布点方案
项目布点方案确定为双模型布点，全部布设为平高点。
像控点测量
在像控测量之前，首先对测区内收集到的已知控制点进行联测，检核控制点情况;为满足后续像控测量，联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测，采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个，新设控制点2个，观测时具体技术参数依据规范，像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量，满足要求。
空中三角测量
本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密，根据航飞及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，检查点平面中误差为米，高程中误差为米，最终加密成果符合1:2000数据采集要求。
数据采集
在空三完成后，利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况，第一架次无法建立的模型有29个，占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大，航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求，我们提出了如下解决方案：在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。
项目精度报告
根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计，统计了3幅地形图，其中高程精度中误差最大为米，最小为米，从统计的结果看，粗差率比较高，有的达到了5%，平面精度中误差为米。
2 结 论
(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性，比如，区域网整体加密精度评定良好，但单模型定向精度存在超限情况，在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等，可以通过外业实测进行补充测量、验证。
(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时，应采用试验区的作业方法，即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验，分析精度指标后确定作业方案。
(3)目前，无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面，如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域，在载人机不便或无法完成的情况下，由无人机来完成。
参考文献：
[1] 范承啸，韩俊，熊志军，赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009，34(5)：214-215;
[2] 崔红霞，李杰，林宗坚，储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005，30(1)：105-107;
[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010，8(1)：20-22;
作者简介：徐锦前(1982-)，男，辽宁铁岭人，工程师，主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。
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直接要源文件啊。。。这个复杂2DPCA为2维PCA，Mpca不晓得是什么，Kpca为核PCA，你懂了PCA，那其他三种很好写，你找论文，很好搜的。PCA很简单的，比如每个数据是列向量，样本组成一个矩阵A，先求协方差矩阵，B=cov（A‘），然后特征值分解eig函数，[m,n]=eig(B),其中m，n是特征值和特征向量。。后面就不用说了吧。
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在Cver上看到一篇推文，总结了多篇类似anchor-free论文: : Unifying Landmark Localization with End to End Object Detection Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection : Detecting Objects as Paired Keypoints Object Detection by Grouping Extreme and Center Points Selective Anchor-Free Module for Single-Shot Object Detection : Fully Convolutional One-Stage Object Detection Anchor-Free Region Proposal Network for Faster R-CNN based Text Detection Approaches : Beyond Anchor-based Object Detector DenseBox， 这是一篇百度2016年挂出来的论文，距离现在比较早的文章了，现在又被拿出来重提了，因为其中anchor-free的特点，我把它找出来了。发现这是一篇百度的神作，有很多极其超前的思路。出现了特征融合，多任务训练，多尺度，通过添加任务分支进行关键点检测（直到2017年mask-rcnn才公布通过添加掩码在Faster-rcnn进行上进行分割任务）。 对于分类{0，1}，这个模型使用L2损失，并没使用hinge loss or cross-entropy loss，按照作者说法这个简单的L2损失也能工作的很好。 坐标也是l2损失 网络添加Conv5_2_landmark和Conv6_3_det输出，对于检测N个关键点的任务，Conv5_2_landmark有N个热图，热图中的每个像素点表示改点为对应位置关键点的置信度。对于标签集中的第i个关键点(x,y) ，在第i个feature map在(x,y) 处的值是1，其它位置为就是关键点的分数热力图。 参考: 目标检测：Anchor-Free时代 那些酷炫的深度学习网络图怎么画出来的？ CVPR2019-Code 人脸检测之DenseBox
中国人口增长预测的数学模型 摘要： 本文针对中国的实际情况及人口增长的主要特点建立了数学模型，分别对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测。 文中共涉及两个基本模型，灰色预测模型和基于系统要素法的预测模型。首先，由于人口增长的规律受到多种复杂因素的影响，可以先把人口系统看作一个灰色系统，通过对原始人口总数的生成处理来寻求人口总数变动的规律，得到具有较强规律性的数据序列，建立相应的优化灰色模型,从而预测人口总数的发展趋势与未来状态，同时采用残差、关联度、后验差三种方法检验模型合理性。然后综合考虑老龄化进程加速、出生人口性别比持续升高及乡村人口城镇化等因素的作用，建立了两个基于系统要素法的子模型，分别用来做人口增长的中短期和长期预测。在初步只考虑老龄化（年龄构成）与出生人口性别比因素条件下，做出合理化假设，认为在短期内从乡村迁往城镇的人口数为零，建立要素法短期模型，采用多种方法拟合确定相关参数后，与原始数据相结合得到对于中短期人口总数的预测，并与灰色预测模型所得结果相互比较印证；进一步兼顾乡村人口城镇化的影响，基于系统要素法做长期预测时，加入了三个控制因子：总和生育率、出生人口性别比和乡村与城镇之间的人口迁移率，分别对三个因子进行单因素分析，考虑其不同取值对人口发展趋势的影响，得到人口发展趋势与三个控制因子的定量或定性关系，再结合政府可能采取的政策及控制力度，对人口发展趋势做出长期预测。利用 Matlab 和 Excel 软件联合求解,给出各项指标下的图表与曲线，有效的分析了各因素的作用，如人口金字塔图直观表明总和生育率对年龄结构的影响等。 最后，针对相应模型预测的可信性与有效性的分析指出模型的优缺点。 关键词：人口预测、灰色预测、要素法、单因素分析 1 --------------------------------------------------------------------------------Page 2 目录 1 问题的提出 ............................................................3 2 问题的分析 ............................................................3 3 模型假设及概念说明.....................................................34 符号说明 ...........................................................4 5 模型建立及求解........................ ...............................5 灰色预测模型 模型建立 ................... ............................... 5 模型求解及分析...............................................6 基于系统要素法的短期预测模型 模型建立.....................................................7 参数确定.....................................................8 模型求解与分析...............................................9 基于系统要素法的长期预测模型 模型建立.....................................................9 参数确定.....................................................9 模型求解与分析..............................................10 6 模型扩展 ...........................................................16 7 模型评价 ...........................................................16 8 参考文献 ...........................................................17 9 附录 ...........................................................17 2 --------------------------------------------------------------------------------Page 3 1问题的提出中国是一个人口大国，人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一。近年来中国的人口发展出现了一些新的特点，例如，老龄化进程加速、出生人口性别比持续升高，以及乡村人口城镇化等因素，这些都影响着中国人口的增长。虽然我国自 1973 年全面推行计划生育以来，生育率迅速下降，取得了一些举世瞩目的成就，一是实现了人口再生产类型的历史性转变、二是有效缓解了人口增长对经济社会资源环境的压力、三是人口素质状况明显改善、四是生育率下降导致人口抚养比下降 1/3 ，为经济增长创造了 40年左右的“人口红利 ”期、五是为世界人口与发展做出了重要贡献，但是人口发展面临着的严峻挑战仍然不容小视：人口总量持续增长影响全面建设小康社会目标的实现、人口素质难以适应日趋激烈的综合国力竞争、人口结构性矛盾对社会稳定与和谐的影响日益显现、人口调控和管理难度不断加大，低生育水平面临反弹风险。因此，根据已有数据，运用数学建模的方法，对中国人口做出分析和预测是一个重要问题。可以试从中国的实际情况和人口增长的上述特点出发，参考相关数据、搜索相关文献和补充新的数据，建立中国人口增长的数学模型，并由此对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测；并指出模型中的优点与不足之处。 2 问题的分析 本题是一个中国人口增长的预测问题。所谓预测，是指根据客观事物的发展趋势和变化规律对特定的对象未来发展的趋势或状态做出科学的推测和判断。我们通过分析相关数据认识人口数量的变化规律，建立人口增长预测模型，做出较准确的预报，可以有效控制人口的增长，而这里需要考虑到中国的实际情况及人口增长中老龄化加速、出生人口性别比升高、农村人口城镇化等的因素的影响，建立综合考虑这些因素的模型对中国人口增长的趋势做出预测。 预测都是建立在对以往数据的分析统计上做出事先的推测或测定，本题所给调查数据包括 2001 至 2005 年的市、镇和乡的不同性别的人在该类人口中所占的百分比、各年龄段的死亡率及生育率，但这些相关信息往往具有不完全性，且个别数据有异常，在允许一定统计漏报率的条件下通过与国家统计局的一些相关数据[1]的比对提取所需数据并做出相应的简化假设，从而建立相应模型。 首先是数据的分析，题给数据中关于市、镇、乡男女人口总数的数值所给统计指标不准确，统计数据的调查百分比也有偏差，通过网上查阅国家统计局相关资料获得所需数据。在数据中可以统计获得 01～05 年老龄化指标、出生性别比及城镇化水平；从这 5年的数据里也可以得到市、镇、乡的总和生育率及各年龄段死亡率的指标进而预测以后的总和生育率及死亡率；另外从总的人口的变化趋势可以基本判断未来人口总数的走势。 其次是模型的建立。利用资料中提取的数据和网上搜集到的信息，可以在考虑系统间因素对系统未来影响的预测建立要素法模型，同时也考虑灰色系统建立相应模型共同预测我国人口增长。最后分析了相关模型在预测时的应用上的优劣以及模型考虑长短 3 模型假设及概念说明 表中的统计数据具有代表性和典型性，即能正确反映01年至05年出生人口性别比及生育率和死亡率 表中的统计数据与实际情况大致相同，即数据具有正确性统计误差很小 3 -----------------------------------------------------------------------..............................见:
我们也在作这个题 感觉数据有点问题啊
你可以到中国知网去查一查,上面有不少这方面的论文,也许能给你点提示.
一分都不赏，谁帮你做啊，至少500分嘛，否则就把问题关了