关于森林救火模型

关于森林救火模型,第1张

森林失火,派多少消防队员去救火?人数多则火灾损失小但救援费用可能大,反之则火灾损失大而救援费用可能小.

问题分析:损失费包括森林烧毁的面积,与火灾延续时间有关,从而与消防队员人数有关,人越多灭火越快. 救援费与消防队员人数有关,也与灭火时间有关.

记失火时刻为t= 0,开始救火时刻为t= t1,灭火时刻为t= t2. 设在时刻t森林烧毁的面积为B(t),则森林在火灾中烧毁的面积为B(t2).

不妨设火灾区域为半径为r的圆形区域,且设在无人救火时r与t成正比,又dB/dt与r成正比,故dB/dt与t成正比(0 ≤t≤t1). 开始救火后(t>t1),火势得到控制,dB/dt减小,到t= t2时,dB/dt= 0.

救援简纳漏费分为两部分:一部拦烂分为器材的消耗和消防队员的薪金,与人数、时间成正比,另一部分为一次性投入,只与人数有关.

模型假设1. 损失费与森林烧毁面积B成正比,比例系数为c1(单位面积的损失费).

2. 在时间段(0 ≤t≤t1),dB/dt= βt, β>0. dB/dt在t= t1时达到最大值βt1,记为b.

3. 派出消防队员x名,开始救火以后(t>t1),火势得到控制,dB/dt开始下降,可设dB/dt= b+ (β−λx)(t−t1), 其中β<λx. 当t = t2时,dB/dt= 0.

4. 每个消防队员单位时间的费用为c2, 另外每个队员还有一次性费用c3,这样茄者救援总费用为[c2(t2−t1) + c3]x.

用火灭火:

在森林里(或四周)用稻草隔离,做成一个森林防火圈,这样怎么能灭火呢?在火燃烧时,会掘雹敏产生一定的风,当火烧到稻时,防火圈外的稻草点燃,产生另一股风,当火聚在一起时,,两团火相遇时,两风也聚在了一起,如果把火拟人,火自然也有了争强好胜的心理,就像两个国判枝家肆埋在打仗,自然是两败俱伤/火变得很微弱,自然就容易扑灭,哥哥/姐姐,你说是不是啊?


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