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第1章 洪水估计问题1

1.1问题的综述1

1.1.1问题的提出1

1.1.2问题的背景资料2

1.1.3问题的现实意义3

1.2逐渐溃坝模型4

1.2.1基本模型5

1.2.2溃口流量模型5

1.2.3各段河道之间的流量模型7

1.2.4河道的截取和分析9

1.2.5模型的参数估计11

1.2.6模型的结果分析11

1.3瞬间溃坝模型13

1.3.1模型的建立13

1.3.2模型的求解14

1.3.3模型的结果分析15

1.4差分形式的圣维南模型16

1.4.1问题分析与假设16

1.4.2坝体溃口模型17

1.4.3圣维南模型17

1.4.4模型的求解19

1.5离散网格模型22

1.5.1问题的分析22

1.5.2模型的假设与符号说明23

1.5.3四种溃坝模型24

1.5.4下游水流模型27

1.5.5模型的模拟求解32

1.5.6模型的结果分析32

1.6问题的综合分析与进一步研究34

1.6.1问题的综合分析34

1.6.2进一步研究的问题37

第2章 高速公路收费亭设置问题44

2.1问题的综述44

2.1.1问题的提出44

2.1.2问题的背景资料45

2.2基于宏观交通流的收费站设置模型47

2.2.1问题的分析与假设47

2.2.2名词解释与符号说明48

2.2.3模型的准备49

2.2.4模型的建立与求解50

2.2.5模型的检验与结果分析53

2.2.6模型的推广55

2.3收费站的车辆排队模型55

2.3.1名词解释与符号说明55

2.3.2模型1：单队列多服务台排队系统模型57

2.3.3模型2：多个单服务台排队系统模型62

2.4基于安全距离的车辆跟驰模型69

2.4.1问题的分析与假设70

2.4.2名词解释与符号说明70

2.4.3基本的跟驰模型72

2.4.4单车道车辆跟驰模型73

2.4.5多车道车辆行为模型76

2.4.6模型参数的确定77

2.4.7模型的仿真与结果分析79

2.5基于元胞自动机的交通流仿真模型81

2.5.1问题的分析与假设81

2.5.2名词解释与符号说明82

2.5.3交通流元胞自动机模型83

2.5.4收费站的元胞自动机模型85

2.5.5模型的仿真与结果分析88

2.5.6模型的检验与分析90

2.6问题的综合分析与进一步研究91

2.6.1问题的综合分析91

2.6.2进一步研究的问题93

第3章 不可再生资源的管理问题99

3.1问题的综述99

3.1.1问题的提出99

3.1.2竞赛的基本情况100

3.2问题的背景资料102

3.2.1不可再生资源概念102

3.2.2 Hubbert峰值理论102

3.2.3 Michael Olinick理论104

3.2.4需求价格弹性理论105

3.2.5 OPEC对石油供求关系的影响106

3.3问题的分析与假设107

3.3.1问题（1）：预测不可再生资源的枯竭日期107

3.3.2问题（2）：多因素时不可再生资源耗尽时间的预测109

3.3.3问题（3）：资源的公平开采策略111

3.3.4问题（4）：资源的可持续开采策略111

3.3.5问题（5）：考虑环境因素的资源开采策略112

3.3.6问题（6）：存在替代资源的开采策略112

3.4石油资源的预测模型113

3.4.1模型1.1：石油资源耗尽时间的预测模型113

3.4.2模型1.2：考虑多因素的石油耗尽时间预测模型116

3.4.3模型1.3：石油资源的可持续开发模型119

3.4.4模型1.4：石油资源的安全开发模型121

3.4.5模型1.5：石油开发对自然环境的危害模型122

3.4.6模型1.6：新能源的替代石油资源的模型123

3.5石油资源的消耗与控制模型126

3.5.1模型2.1：石油资源耗尽时间预测模型126

3.5.2模型2.2：多因素影响石油消耗模型129

3.5.3模型2.3：新能源对石油资源的影响模型133

3.6世界水资源的预测与管理模型137

3.6.1模型3.1：美国年用水量的预测模型137

3.6.2模型3.2：水资源分类消耗的预测模型139

3.7问题的综合分析与进一步研究143

3.7.1问题的综合分析143

3.7.2进一步研究的问题146

第4章 灌溉喷洒系统设置问题148

4.1问题的综述148

4.1.1问题的提出148

4.1.2问题的背景资料149

4.1.3问题的分析150

4.2模型1：基于多步迭代算法的农田灌溉优化模型151

4.2.1问题的分析与假设151

4.2.2模型的建立152

4.2.3模型的求解方法154

4.2.4模型的结果分析156

4.2.5模型的分析与评价157

4.3模型2：多管组喷灌系统的优化模型159

4.3.1问题的分析与假设159

4.3.2模型的建立160

4.3.3模型的求解方法162

4.3.4模型的结果分析166

4.3.5模型的分析与评价167

4.4模型3：手动喷灌系统的优化模型167

4.4.1问题的分析与假设167

4.4.2模型相关参数的确定方法168

4.4.3模型的建立与求解172

4.4.4模型的模拟求解算法177

4.4.5模型的结果分析180

4.5模型4：基于不同特性的喷灌系统模型181

4.5.1模型的预备知识181

4.5.2喷灌作业方案的确定模型185

4.5.3模型的分析与评价187

4.6问题的综合分析与进一步研究188

4.6.1问题的综合分析188

4.6.2进一步研究的问题190

第5章 机场轮椅配置问题193

5.1问题的综述193

5.1.1问题的提出193

5.1.2问题的背景资料195

5.2基于多候机厅的配置模型196

5.2.1名词解释与符号说明197

5.2.2问题的分析与假设197

5.2.3多候机厅模型的建立198

5.2.4模型的求解实现202

5.2.5模型的结果分析202

5.3基于航空公司间竞争的配置模型203

5.3.1航空公司的市场占有率模型203

5.3.2航空公司的乘客流失模型204

5.3.3航空公司的利润函数模型206

5.3.4基于利润的轮椅配备模型206

5.3.5模型的求解实现207

5.3.6模型的结果分析207

5.4基于最小成本的配置模型208

5.4.1问题的分析与假设208

5.4.2单项因素的费用模型209

5.4.3航空公司的总费用模型210

5.4.4模型的求解算法211

5.4.5模型的应用与分析213

5.4.6模型的结果分析216

5.5基于成本效益的配置模型217

5.5.1问题的分析217

5.5.2模型的建立方法218

5.5.3模型的仿真算法221

5.5.4运行成本的计算223

5.5.5模型的检验与分析224

5.5.6模型的结果分析229

5.6基于最小费用流的配置模型230

5.6.1基本术语与模型假设230

5.6.2模型的建立231

5.6.3模型的求解算法234

5.6.4模型的模拟检验238

5.6.5模型的评价243

5.7问题的综合分析与进一步研究244

5.7.1问题的综合分析244

5.7.2进一步研究的问题246

第6章 艾滋病毒防控资源分配问题250

6.1问题的综述250

6.1.1问题的提出250

6.1.2 2006年ICM竞赛的相关情况258

6.1.3问题的背景资料259

6.1.4常见的传染病数学模型261

6.1.5对问题的分析262

6.2解决两个基本问题266

6.2.1基本问题（1）的解决方案266

6.2.2基本问题（2）的解决方案271

6.3模型1：基于SI模型的HIV传播模型273

6.3.1模型1.1 ： HIV自由传播模型273

6.3.2模型1.2：考虑ARV治疗的传播模型275

6.3.3模型1.3：存在HIV疫苗的传播模型276

6.3.4模型1.4：考虑ARV治疗和HIV疫苗的传播模型278

6.3.5模型1.5：考虑ARV治疗抗药性的传播模型279

6.3.6模型1.6：同时考虑ARV治疗抗药性和疫苗的传播模型280

6.3.7模型的分析与评价281

6.4模型2：基于Logistic模型的HIV传播模型282

6.4.1模型2.1： HIV自由传播模型282

6.4.2模型2.2：考虑ARV治疗的Logistic传播模型283

6.4.3模型2.3：考虑HIV疫苗的Logistic传播模型284

6.4.4模型2.4：考虑ARV治疗和HIV疫苗的Logistic传播模型284

6.4.5模型2.5：考虑ARV治疗抗药性的Logistic传播模型285

6.4.6模型2.6：考虑HIV疫苗和ARV治疗抗药性的Logistic传播模型285

6.4.7模型的分析与评价286

6.5模型3：考虑出生和死亡的HIV传播模型287

6.5.1模型3.1：考虑出生和死亡的HIV自由传播模型287

6.5.2模型3.2：考虑ARV治疗的HIV传播模型291

6.5.3模型3.3：考虑存在HIV疫苗的传播模型292

6.5.4模型3.4：考虑ARV治疗和存在HIV疫苗的传播模型292

6.5.5模型3.5：考虑ARV治疗和抗药性的传播模型293

6.5.6模型3.6：考虑ARV治疗抗药性和存在HIV疫苗的传播模型294

6.5.7模型的分析与评价296

6.6模型4：HIV的多级传播模型296

6.6.1模型4.1：HIV多级自由传播模型296

6.6.2模型4.2：考虑ARV治疗的HIV多级传播模型299

6.6.3模型4.3：考虑HIV疫苗的多级传播模型302

6.6.4模型4.4：考虑ARV治疗和HIV疫苗的多级传播模型303

6.6.5模型4.5：考虑ARV治疗抗药性的多级HIV传播模型305

6.6.6模型4.6：考虑ARV抗药性和HIV疫苗的多级HIV传播模型308

6.6.7模型的分析与评价309

6.7模型5：考虑不同传播途径的HIV传播模型310

6.7.1模型5.1：HIV自由传播模型310

6.7.2模型5.2：考虑ARV治疗的HIV传播模型314

6.7.3模型5.3：考虑HIV疫苗的多传播途径传播模型317

6.7.4模型5.4：考虑ARV治疗和HIV疫苗的多途径传播模型318

6.7.5模型5.5：考虑ARV治疗抗药性的HIV多途径传播模型320

6.7.6模型5.6：考虑ARV治疗与抗药性和HIV疫苗的传播模型321

6.7.7模型的分析与评价323

6.8模型6：HIV复杂动态网络传播模型324

6.8.1模型6.1：HIV自由传播模型324

6.8.2模型6.2：考虑ARV治疗的HIV传播仿真模型328

6.8.3模型6.3：考虑HIV疫苗的HIV传播仿真模型329

6.8.4模型6.4：考虑ARV治疗和HIV疫苗的HIV传播仿真模型330

6.8.5模型6.5：考虑ARV抗药性的HIV传播仿真模型330

6.8.6模型6.6：考虑ARV抗药性和HIV疫苗的HIV传播仿真模型331

6.8.7模型的分析与评价331

6.9 HIV传播模型仿真求解332

6.9.1自由传播模型的Simulink仿真求解332

6.9.2考虑ARV治疗传播的Simulink仿真模型334

6.9.3考虑ARV治疗以及HIV疫苗的Simulink仿真模型336

6.9.4考虑ARV抗药性与HIV疫苗的Simulink仿真模型338

6.10 HIV/AIDS的预防控制策略339

6.10.1 HIV/AIDS防控资金的最优配置模型339

6.10.2给联合国相关部门的建议书341

6.11写在后面：ICM优秀论文评阅标准与启示342