2019 MCM问题B真题

问题标题：派遣无人机：开发空中救灾响应系统

年份：2019
学生等级：本科生
来源：MCM

2019 MCM问题B

派遣无人机：发展空中救灾系统

背景:

2017年，有史以来袭击美国领土波多黎各的最严重风(见附件1)给该岛造成了严重破坏，造成2900多人死亡。飓风的涌浪和波浪的破坏力相结合，对建筑物、住宅和道路造成了广泛的破坏，特别是在波多黎各的东海岸和东南海岸。这场风暴伴随着猛烈的风暴和暴雨，摧毁了波多黎各80%的电线杆和所有输电线路，导致岛上340万居民基本失去电力。此外，风暴损坏或摧毁了岛上大部分蜂窝通信网络。电力和蜂窝服务中断在岛上大部分地区持续了数月，在某些地区则持续更长时间。广泛的洪水堵塞和破坏了岛上许多高速公路和道路，使紧急服务车辆几乎无法规划和导航路线。波多黎各的破坏程度在一段时间内仍不清楚;数十个地区被隔离，无法通信。对医疗用品、救生设备和治疗的需求使医疗诊所、医院急诊室和非政府组织的救援行动不堪重负。由于慢性病患者转向医院和临时庇护所寻求治疗，对医疗服务的需求在一段时间内继续激增。

问题:在自然灾害期间或之后，非政府组织(NGOS)经常面临提供充分和及时响应的挑战，例如2017年袭击美国波多黎各领士的飓风。特别是，一家名为HELP，Inc.的非政府组织正在尝试通过设计一个称为“DroneGo”的可运输的灾害响应系统来改善其响应能力。DroneGo将使用旋翼无人机来运送预包装的医疗用品并提供高分辨率的空中视频侦察。选定的无人机应该能够同时或分别执行这两项任务--医疗物资运送和视频侦察，具体取决于救援情况和时间表。HELP公司确定了各种候选的旋翼无人机，希望您的团队考虑将其用于设计其DroneGo机队(见附件2、3)。

DroneGo的预包装医疗用品，称为医疗包，旨在增加而不是取代受灾国家当地医疗援助组织在现场提供的用品。HELP公司计划提供三种不同的医疗包，分别称为MED1、MED2和MED3。无人机将在无人机的货舱内携带这些医疗包，以交付给选定地点(见附件4、5)。根据用于运输医疗用品的具体无人机，多个医疗包可能可以在一个无人机货舱中运输。请注意，无人机必须降落在地面上，以便将医疗用品从无人机货舱卸下。无人机的视频功能将为HELP，Inc.的指挥和控制中心提供受损和可维修的运输道路网络的高分辨率视频，以便进行地面路线规划。

HELP，Inc.将使用国际标准化组织(ISO)标准的干散货集装箱，将完整的DroneGo灾害响应系统快速运输到特定灾区。DroneGo机队中所有无人机的单个运输集装箱，以及所有必要的...

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