《數(shù)學(xué)建模國(guó)家一等獎(jiǎng)優(yōu)秀論文-小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)學(xué)建模國(guó)家一等獎(jiǎng)優(yōu)秀論文-小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響.docx（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2014高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽承 諾 書我們仔細(xì)閱讀了全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽章程和全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽參賽規(guī)則（以下簡(jiǎn)稱為“競(jìng)賽章程和參賽規(guī)則”，可從全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽網(wǎng)站下載）。我們完全明白，在競(jìng)賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競(jìng)賽章程和參賽規(guī)則的，如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競(jìng)賽章程和參賽規(guī)則，以保證競(jìng)賽的公正、公平性。如有違反競(jìng)賽章程和參賽

2、規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們授權(quán)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）。我們參賽選擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫）： B 我們的報(bào)名參賽隊(duì)號(hào)為（8位數(shù)字組成的編號(hào)）： 所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚懲暾娜?參賽隊(duì)員 (打印并簽名) ：1. 2. 3. 指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人 (打印并簽名)： （論文紙質(zhì)版與電子版中的以上信息必須一致，只是電子版中無(wú)需簽名。以上內(nèi)容請(qǐng)仔細(xì)核對(duì)，提交后將不再允許做任何修改。如填寫錯(cuò)誤，論文可能被取消評(píng)獎(jiǎng)資格。） 日期： 2014 年 9 月 15日賽區(qū)評(píng)

3、閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：2014高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽編 號(hào) 專 用 頁(yè)賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：賽區(qū)評(píng)閱記錄（可供賽區(qū)評(píng)閱時(shí)使用）：評(píng)閱人評(píng)分備注全國(guó)統(tǒng)一編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)送交全國(guó)前編號(hào)）：全國(guó)評(píng)閱編號(hào)（由全國(guó)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響摘要2016年2月21日，國(guó)務(wù)院發(fā)布關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見，其中第十六條關(guān)于推廣街區(qū)制，原則上不再建設(shè)封閉住宅小區(qū)，已建成的住宅小區(qū)和單位大院要逐步開放等意見，引起了廣泛的關(guān)注和討論。小區(qū)開放對(duì)道路通行能力的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)在路網(wǎng)規(guī)劃、道路設(shè)計(jì)、事故救援、施工管理等方面扮演重要角色。本

4、文針對(duì)開放小區(qū)車輛擁擠程度、道路通道數(shù)、交叉路口數(shù)、建筑地帶，構(gòu)建小區(qū)實(shí)際通行能力的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)影響通行能力的因素進(jìn)行了分析。得到小區(qū)開放對(duì)道路通行能力有不同的影響，道路通道數(shù)增加可以改善通行能力，交叉口的數(shù)目對(duì)通行能力有折減。針對(duì)問題一，根據(jù)小區(qū)開放對(duì)周邊交通的影響，本文構(gòu)建了小區(qū)建設(shè)體系來(lái)評(píng)價(jià)。其包括車道折減系數(shù)指標(biāo)、交叉口影響修正系數(shù)指標(biāo)、小區(qū)建設(shè)地帶指標(biāo)，道路通道數(shù)增加可以改善道路能力。同時(shí)交叉路口距離減少，交叉路口數(shù)目增多了，交叉路口對(duì)通行能力有折減，容易造成堵塞。小區(qū)是否建設(shè)在城市附近，對(duì)通行能力也有不同的影響。針對(duì)問題二，由路段流量的調(diào)查結(jié)果，并且根據(jù)交叉口的間距、路段等級(jí)、車

5、道等對(duì)路段的通行能力進(jìn)行了修正。在此基礎(chǔ)上對(duì)路段的交通負(fù)荷進(jìn)行了分析。建立通行能力線性模型，然后用MathType軟件編輯，創(chuàng)建路段機(jī)動(dòng)車車道設(shè)計(jì)通行能力的計(jì)算公式。通過假設(shè)一條機(jī)動(dòng)車車道的路段可能通行能力、機(jī)動(dòng)車通行能力的分類系數(shù)、車道折減系數(shù)或交叉口影響通行能力的折減系數(shù)已知的情況下，分別研究小區(qū)車道折減系數(shù)與交叉口影響修正系數(shù)對(duì)道路通行能力的影響。針對(duì)問題三，基于問題二所建立的模型，構(gòu)建四個(gè)小區(qū)，運(yùn)用不同交叉口影響修正系數(shù)比較個(gè)類型小區(qū)開放前后對(duì)道路交通能力的影響。針對(duì)問題四，最后，對(duì)所建立的模型和求解方法的優(yōu)缺點(diǎn)給出了客觀的評(píng)價(jià)，并指出了改進(jìn)的方法。關(guān)鍵字：車道折減系數(shù) 交叉口影響修正

6、系數(shù) MathType 道路通行能力 線性模型 9一、 問題重述1.1引言1.2問題的提出（1） 小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行有一定的影響，選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)價(jià)。（2） 建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用以研究小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。（3） 小區(qū)開放產(chǎn)生的效果，可能會(huì)與小區(qū)結(jié)構(gòu)及周邊道路結(jié)構(gòu)、車流量有關(guān)。請(qǐng)選取或構(gòu)建不同類型的小區(qū)，應(yīng)用你們建立的模型，定量比較各類型小區(qū)開放前后對(duì)道路通行的影響。（4） 根據(jù)你們的研究結(jié)果，從交通通行的角度，向城市規(guī)劃和交通管理部門提出你們關(guān)于小區(qū)開放的合理化建議。一、 模型假設(shè)（1） 一條機(jī)動(dòng)車車道的路段可能通行能力已知為（2） 機(jī)動(dòng)車通行能力的分類系數(shù)

7、 快速路分類系數(shù)為0.75；主干道分類系數(shù)為0.80；次干路分類系數(shù)為0.85；支路分類系數(shù)為0.90（3） 本文只考慮車道折減系數(shù)與交叉路口折減系數(shù)對(duì)道路通行能力的影響三、符號(hào)說(shuō)明路段機(jī)動(dòng)車單向車道的設(shè)計(jì)通行能力（pcu/h）一條機(jī)動(dòng)車車道的路段可能通行能力（pcu/h）機(jī)動(dòng)車通行能力的分類系數(shù)，快速路分類系數(shù)為0.75；主干道分類系為0.80；次干路分類系數(shù)為0.85；支路分類系數(shù)為0.90。車道折減系數(shù)，第一條車道折減系數(shù)為1.0；第二條車道折減系數(shù)為0.85；第三條車道折減系數(shù)為0.75；第四條車道折減系數(shù)為0.65.經(jīng)過累加，可取單向二車道1.85；單向三車道2.6；單向四車道3.2

8、5；交叉口影響通行能力的折減系數(shù)，不受交叉口影響的道路（如高架道路和地面快速路）1；該系數(shù)與兩交叉口之間的距離、行車速度、綠信比和車輛起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的平均加、減速度有關(guān)，其計(jì)算公式如下：D+l兩交叉口之間的距離（m）； a車輛起動(dòng)時(shí)的平均加速度，此處取為小汽車0.8m/； b車輛制動(dòng)時(shí)的平均加速度，此處取為小汽車1.66m/；車輛在交叉口處平均停車時(shí)間，取紅燈時(shí)間的一半；V-行車速度(m/s)。 C-交叉口影響修正系數(shù)，取決于交叉口控制方式及交叉口間距。修正系數(shù)由下式計(jì)算： s為交叉口間距(m)，為交叉口有效通行時(shí)間比 -自行車修正系數(shù),有機(jī)非隔離時(shí)取1，無(wú)機(jī)非隔離時(shí)取0.8 -車道寬度影響系數(shù)

9、 -參數(shù)系數(shù) 四、問題分析4.1問題一分析題目要求選取合適的指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)小區(qū)開發(fā)對(duì)周邊道路通行的影響。小區(qū)開放前后有不同的變化，（1）有些道路通道增加了，從而改善了道路通行能力；（2）有些增加了交叉路口，但卻對(duì)道路通行能力有了折減，容易造成一些交通堵塞；（3）有些小區(qū)建在城市附近，其本身的交通條件就會(huì)折減小區(qū)道路通行能力，如果建在郊區(qū)或遠(yuǎn)離城區(qū)地方，其當(dāng)?shù)氐慕煌ň筒粫?huì)影響，只是存在內(nèi)部本事即（1）（2）兩種情況；（4）小區(qū)開放還會(huì)產(chǎn)生其他因素對(duì)周邊道路通行的影響，比如交通標(biāo)志的多少、人行道和車行道的設(shè)計(jì)、小區(qū)開放空間的大小等等。本文針對(duì)題目選取小區(qū)內(nèi)部建設(shè)體系，其包含的主要指標(biāo)是車道折減系數(shù)

10、指標(biāo)和交叉口折減系數(shù)指標(biāo)。4.2問題二分析 題目要求建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用以研究小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。由于小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行能力影響的因素較多，本文選取車道折減系數(shù)指標(biāo)和交叉口影響修正系數(shù)指標(biāo)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究，建立通行能力線性模型對(duì)問題解釋。4.3問題三分析 題目要求選取或構(gòu)建不同類型的小區(qū)，應(yīng)用建立的模型，定量比較各類型小區(qū)開放前后對(duì)道路通行的影響五、模型建立和解決5.1 問題二的模型建立和解決5.1.1 模型的建立 1.小區(qū)開放后，車道折減系數(shù)和交叉口折減系數(shù)是影響道路通行能力的因素，所以需要制定合理車道折減系數(shù)和交叉口折減系數(shù)來(lái)討論道路通行能力。運(yùn)用公式： （2）（或

11、者) （1）首先，討論車道折減系數(shù)對(duì)道路通行能力的影響： 假設(shè)一條機(jī)動(dòng)車車道的路段可能通行能力=1600(pcu/h),選取快速路分類系數(shù)=0.75，交叉口影響通行能力的折減系數(shù)=1，求車道折減系數(shù)對(duì)道路通行能力的影響。 （可取單向二車道1.85；單向三車道2.6；單向四車道3.25） （2）其次，討論交叉口折減系數(shù)C對(duì)道路通行力的影響： 假設(shè)參數(shù)系數(shù)為1，自行車修正系數(shù)取無(wú)機(jī)非隔離=0.8，車道寬度影響系數(shù)=1.87，求交叉口折減系數(shù)C對(duì)道路通行力的影響 （ ）5.1.2 模型的解決六、模型評(píng)價(jià)及改進(jìn)6.1模型評(píng)價(jià)6.1.1問題一模型評(píng)價(jià)6.1.1問題二模型評(píng)價(jià)6.1.3問題三模型評(píng)價(jià)6.2

12、模型改進(jìn)七、參考文獻(xiàn)1 汪曉銀，周保平，數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版），北京：科學(xué)出版式，2012.82 汪曉銀，鄒庭榮，周保平，數(shù)學(xué)軟件與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版），北京：科學(xué)出版式，2012.83 姜啟源，葉其孝，數(shù)學(xué)建模，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.8。 4 同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系，高等數(shù)學(xué)（第二版）上冊(cè)，上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2009.105 薛定宇，陳陽(yáng)泉，高等數(shù)學(xué)問題的MATLAB求解，北京：清華大學(xué)出版社,2008 6 劉鴻文，材料力學(xué)（第5版），北京：高等教育出版社，2010.67 胡運(yùn)康，景榮春，理論力學(xué)，北京：高等教育出版社，2006.58 黃靚，王鑒，陳永亮，李登, 一種簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)魯棒性量化方法,工程力學(xué)，第30卷第10期，文章編號(hào):1000-4750(2013)10-0046-08，2013.10源程序引索問題一源程序MATLAB程序：problem1_1.mproblem1_2.mproblem1_3.m問題二源程序Lingo程序：problem2.lg4問題三源程序MATLAB程序：Problem3_1Problem3_2Lingo程序：Problem3.lg4注：m文件是Matlab程序，lg4文件是Lingo程序