车道被占用对城市道路通行能力的影响_数学建模论文.doc

高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》(以下简称为“竞赛章程和参赛规则”,可从全国大学生数学建模竞赛网站下载)。
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名):
参赛队员(打印并签名) :1.
2.
3.
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):
(论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致,只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对,提交后将不再允许做任何修改。如填写错误,论文可能被取消评奖资格。)
日期: 2013 年 9 月 16 日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
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全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
车道被占用对城市道路通行能力的影响
摘要
车道被占用容易引起城市道路交通阻塞。本文对同一路段、同一横断面、完全占用两条车道,但占道不同的两个交通事故对城市道路通行能力的影响进行研究。
针对问题一,以30s的时间间隔整理出视频1中的交通流参数,换算成同一标准车当量数后利用公式计算出经过事故横断面的实际通行能力,运用Matlab软件绘出实际通行能力与时间的关系图,即可得到视频1的事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通行能力的变化过程,(pcu/h)内,且在。至16:50:02期间的实际通行能力处于畅通状态,而在16:50:02至16:52:32左右实际通行能力急速下降,而后会在一个相对较低的水平趋于稳定。
针对问题二,采用问题一的统计方法和模型,以相同的方式得到视频2中的实际通行能力的变化过程,(pcu/h)内,且在17:34:17至17:50:17期间的实际通行能力处于畅通状态,而在17:50:17至17:51:47实际通行能力急速下降,而后会在一个相对较低的水平趋于稳定。利用SPSS软件包对两组实际通行能力的数据进行非参数检验法中的秩和检验法,分析出:同一横断面交通事故所占车道不同队该横断面实际通行能力影响差异性不显著。
针对问题三,要推算出路段车辆排队长度与横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量之间的关系,我们先将时间按上游路口红绿灯的周期变化进行划分,可以得出上游车流量的一个不连续的函数,再从函数的周期变化入手,用三角函数以60s为周期对函数拟合,便可得到上游车流量关于时间变化的函数,再根据实际通行能力的计算方程,联立便可得到车辆排队长度关于横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量的关系式:
针对问题四,基于问题3建立的模型,首先要求出三角函数拟合系数,再将题干所给的数据一并代入关系式,便可以得到车辆排队长度达到上游路口所需要的时间。
关键词:实际通行能力折线图秩和检验法三角函数拟合
一、问题重述
现代城市生活中,时常会出现因交通事故、路边停车、占道施工等因素,导致车道或道路横断面通行能力在单位时间内降低的车道被占用现象。当车道被占用后,极易引起车辆排队,降低路段所有车道的通行能力,出现交通阻塞,甚至出现区域性拥堵。但如果能正确估算出车道被占用对城市道路通行能力的影响程度,则能为交通管理部门提供正确引导车辆行驶、审批占道施工、设计道路渠化方案、设置路边停车位和设置非港湾式公交车站的最优方案。
问题一:描述视频1中交通事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通行能力的变化过程。
问题二:根据问题一的结论并结合视频2,分析说明同一横断面交通事故所占车道不同对该横断面实际通行能力影响的差异。
问题三:用数学模型解释视频1中事故路