数学建模期末论文 交通轨迹

数学建模期末论文 交通轨迹
数学建模期末论文 交通轨迹

数学建模选修课期末论文

A题

《关于交通轨迹数据模式提取的建模》

2013.5.20

关于交通轨迹数据模式提取的建模

摘要:

车辆行驶轨迹是驾驶人员主观意愿和道路客观约束条件综合作用的结果,利用车载GPS从海量车辆轨迹中可以挖掘出道路的实时交通信息,从而为智能交通服务。通过建立轨迹模型用以量化各约束因子,基于线性参照系统的数据预处理,以加快检索速度和降低轨迹的不确定性;基于移动目标主体相似性和移动轨迹时空相似性的数据选取降低了数据库搜索次数提高发掘准确度,分别针对道路交叉口和一般路段进行数据挖掘,提取实时的道路交通信息。

随着我国城市化进程的加快,城市交通量不断增大,这给交通规划带来了巨大的挑战。如何得到 OD 时空分布预测交通拥堵时段等都是交通规划亟需解决的问题。针对以上的问题,本文利用给定的 GPS 数据提出了如下解决方案:

因为 OD 时空分布是指某地区在某个时间段内从出发地到

目的地的交通量分布,所以只需用该时间段内的 GPS 数据对各个 OD 值进行统计就能得到 OD 分布。故,在对车辆 GPS 数据进行预处理后,通过累加的方式计算出某个时间段内的 OD 时空分布。

对于第二个问题,由于 OD 时空分布与各交通拥堵区域的人口、经济、商业等有着密切的联系,所以通过分析各交通拥堵区的产业结构和用地布局可以推断出OD 时空分布。由此,我们提出的模型假设,对不同时段的 OD 分布和不同小区的 OD 分布分别提出了推断。

对于预测交通拥堵时段,本文以平均行车速度和每分钟逗留车辆数分别作为评价路段是否拥堵和路口是否拥堵指标,据此,我们在一定的评价标准下,为随机选取的路段和路口,计算出了拥堵的路段时段和拥堵路口时段。

关键字:轨迹数据提取;交通小区;DBSCAN 聚类;内点障碍罚函数法;OD 时空分布;

1.问题的提出

城市轨道交通系统的建设目标是为乘客提供满意的出行服务,而良好的运输组织是实现目标的前提和保证.经过多年的研究,城市轨道交通在牵引计算、客流组织、列车超速防护(ATP)等方面已经取得了较大的进展, 利用车载GPS从海量车辆轨迹中可以挖掘出道路的实时交通信息。这些研究成果对优化城市轨道交通系统的运输组织起着重大作用,不仅满足乘客出行的方便性与安全性,也有利于政府交通部门的日常管理和出租车公司提高部分运营效益。

随着社会生活节奏的日益加快,出租车行业使得人们以车代步,提高出行效率,同时也随之不断地发展。为了更好地服务于广大乘客,各大出租车公司先后搭建了各类信息管理系统,诸如叫车系统,客服系统等,逐渐形成了数字化租车的管理概念。即以网络化管理为基本模式,以信息为出租车行业发展的基本动力,以信息技术为增强出租车公司竞争实力的基本手段,以信息化建设为出租车公司发展的新增长点,以信息文化改变着人们教育、工作方式和思想观念。从而根本上实现了服务于广大乘客,提高出租车公司各项工作的效率和质量,为出租车公司创造经济效益。

如何规划出交通要道,即找出车流量大的交通小区的问题。由于交通小区是指交通相似的地区所组成的紧密区域,故提出了以出租车起讫点的密集程度划分交通小区的方法:在以 Eps(给定的半径)为最小半径的邻域内,起讫点MinPts(Eps 邻域内最小对象个数)的区域可以划分成一个交通小区。依据此划分方法,本文使用了基于密度的聚类算法——DBSCAN 聚类,将该市划分成多个交通小区。并且,选择到小区中各点距离平方和最小的点为小区坐标,建立了求解小区坐标的带有约束二次规划模型,然后利用内点障碍罚函数法将求解有约束的二次规划问题转化为简单的求和问题,求出了各个小区的坐标。

OD 时空分布就是某地区在某个时间段内从出发地到目的地的交通量分布。因此,可以利用出租车 GPS 数据通过累加的方式计算出某个时间段内的 OD 时空分布。又因为 OD 时空分布与各交通小区的人口、经济、商业等有着密切的联系,所以通过分析各交通小区的产业结构和用地布局可以推断出OD 时空分布。

汽车在畅通的路段(不包含红绿灯)上行驶将会以正常的速度通过,在拥堵的路段行驶将会缓行。所以拥堵的路段上的平均行车速度将会低于一定的值。故路段上的平均行车速度低于一定的值的时间段就是拥堵时间段;因为路口存在红绿灯,所以不能以平均行车速度评价该路口是否处于堵车状态。如果该路口是畅通的,每辆车在该路口等待的时间将会很短,此时单位时间内在该路口的车辆会很少;如果该路口是拥堵的,在此路口的车辆出了要等待必要地红绿灯时间外还要等待前面因拥堵而逗留的车辆先通过,这样每辆车在该路口等待的时间将会变长,此时单位时间内在该路口的车辆会很多。所以每分钟逗留在该路口的车辆超过一定值的时间段就是堵车时段。

根据轨迹数据的时空特性,我们可以编写相应的程序分析不同类别车辆的行车轨迹,得到我们需要的信息。一条GPS轨迹,如图1右所示,通常由一系列带有时间戳的坐标点组成,每个坐标点包含了经度、纬度和时间等基本信息,如图1左所示。轨迹记录仪利用全球定位技术(Global Positioning System,GPS)

采集了一系列户外活动位置点,按照连续的时间序列连接成线,借助电子地图再现了用户历史行走。

图1 GPS轨迹样例

现给定某市部分出租车某天的行车轨迹(通过车载GPS设备获得),解压后的文件夹中每个文件对应一辆车一天的GPS数据。通常每30秒左右采集一次,对应文件中的一行。每行包含车辆的9个属性,用逗号分隔,分别是:车辆ID,区域ID(备用),经度,纬度,速度,方向(0-7,0为正北,顺时针+45度,值+1),有无载客(1表示有载客,0表示无),GPS采集时间,车辆类型(41表示出租车,非41表示其它营运车辆)。

问题1:假设你为出租车公司的管理者,怎样利用给定数据寻找有趣模式,以提高服务与效益?

例如:(1)寻找营业额高于平均水平的司机的行车模式,用以指导其他司机;(2)找出该市十个最活跃的中心区域,在这些区域可能有更多的人需要坐出租车。

……

问题1’:假设你为政府交通管理部门,怎样利用给定数据寻找出有价值的信息,以服务交通管理?

例如:

(1)标识出十条交通要道;

(2)标识当天交通高峰时段,判别交通是否拥堵;

(3)识别该市红绿灯所在位置。

问题2:给出某市1000辆出租车和1000辆其它营运车辆某天的行车轨迹。请根据行车模式判断车辆类型(是出租车还是其它营运车辆)。

要解决这些问题,都必须依靠给出的 GPS数据:通过对数据的整理与分析,找出建模的方法;利用对数据的查询与筛选的结果,求出模型的解。又因为所给的数据量庞大,所以我们首先要建立数据库,利用数据库软件 SQL 可以建立数据库。

2.模型假设

1) 地球是球体;

2) 城人口总数在一定时间范围内基本保持不变;

3) 城市不发生任何妨碍人出行的特殊情况,例如非典;

4) 该城市现行交通政策不改变;

5) 在一定时间段内,该市没有举办大型活动带来的交通量的增长;

6) 在一定时间段内,道路状态基本保持不变(即没有因道路建设等原因改变原

有的交通状态)。

3.模型建立

3.1模型一

3.1.1DBSCAN 聚类算法的基本思想

所谓聚类,就是把大量的 d 维数据样本( n 个) 聚集成 k 个类 (k , n) ,使同一类中样本的相似性最大, 而不同类中样本的相似性最小。从这个角度出发,就可以设计一个密度函数,计算出每个样本附近的密度,从而根据每个样本附近的密度值来找出那些样本相对比较集中的区域,这些区域就是我们要找的类。

一给定的最小数目(MinPts)

3.1.2数据的描述

题目中所给的数据,主要是车辆GPS实时数据。原始数据表主要保存了出租车上装配的GPS 终端所采集的数据,这些数据包括车辆ID,区域ID(备用),经度,纬度,速度,方向(0-7,0为正北,顺时针+45度,值+1),有无载客(1表示有载客,0表示无),GPS采集时间,车辆类型(41表示出租车,非41表示其它营运车辆)。

由于所给数据是时间段为2013/01/03从零点开始共二十四小时,车辆总数为2293台的GPS数据,数据量十分庞大,基于缩短数据查询时间以及提高整体运算性能等方面。本模型所使用的数据是2013/01/03从8:00:00到8:59:59一小时内所有乘客上下车位置。

3.1.3模型的建立

交通小区是为了减少交通控制和管理系统的复杂性而提出的. 为了减少交通控制,一些交通相似的地区所组成的紧密区域可以作为一个交通小区。载客出租车的起始地点和目的地就是交通密集的地方,所以可通过车辆起讫点的密集程度将该城市市划分成若干个交通小区。并且可以选择到小区中各点距离平方和最小的点为小区坐标。

经过上一步的数据处理,可得到2013/01/03从8:00:00到8:59:59一个小时内所有由起讫点数据组成的数据集。现在需要对这些数据进行聚类运算:将这段时间内所有起讫点所组成的数据点集分成若干个区域,使得具有足够高密度的点集组成一个区域,这样区域与区域之间就会自然分开,所以本文采用DBSCAN聚类算法进行交通小区的划分。

3.2 模型二

3.2.1 OD 时空分布的定义

OD时空分布就是某地区在某个时间段内从出发地到目的地的交通量分布。以OD矩阵表示OD时空分布,OD矩阵定义如下:

OD = (odi , j ) n×n

其中odi , j :t 时间段内,从乘客i (i = A, B, , N ) 小区上车到j (i = A, B, , N ) 小区下车的所有车次。

依据OD矩阵的定义,要计算该城市出租车的OD时空分布,需要找到一个时间段内所有载客出租车的上下车位置所在的小区。首先在SQL数据库中查询出该时间段内所有数据,然后对查询出的数据进行筛选,筛选数据的方法与模型一中数据处理的原则与方法相同。这样就得到该时间段内所有载客出租车的上下

车位置。

按照模型一中得到的各个小区的经纬度范围,根据处理后的各条数据经纬度坐标,可以确定载客车租车上下车所在的小区,然后通过累加的方法在matlab

中计算出该时间段的OD矩阵,具体建模方法如图.:

3.3 模型三

3.3.1 选择拥堵路段与路口

在公路上,汽车速度小于15km/h,就是低速行驶。在一般情况下,如果出租车在载客的状态下,速度小于15km/h,就可以视为处于堵车状态。现在SQL中查询出2013/01/03八点到九点速度小于15km/h的所有数据,由此找出一天内所有经历堵车的路口与路段。

3.3.2 拥堵路段时段

本模型中考虑的路段是不包含红绿灯的路段,汽车在畅通的路段上行驶将会

以正常的速度通过,在拥堵的路段行驶将会缓行。所以拥堵的路段上的平均行车速度将会低于一定的值。

以1分钟为一个单位,将一天划分成1440段。计算每一分钟内行驶在该路段

上所有载客出租车的平均行车速度:

1n jv = ∑ vi

n i =1

判断每一分钟该路段的平均速度,如果小于 t (km / h) ,则表示这一分钟内该路段堵车(如果一分钟内无车行驶,说明此段时间该路段畅通)。

4.模型求解

4.1模型一的求解

(1)经纬度与距离之间的转化

图3 地球模型

假设地球为球体(如图 32),并且地球半径为 R = 6371.004 (单位为千米,下同)

假定市所在纬度圈半径:

r = R cos(θ ) (22.45 ≤ θ ≤ 22.87 ) (1.1.1)该市所在纬度圈的周长:

l = 2πr (1.1.2)一单位纬度的长度:

wd = l / 360 (1.1.3)地球周长:

s = 2πR (1.1.4)一单位经度的长度:

jd = s / 360 (1.1.5)将数据代入求的

102.7159 ≤ wd ≤ 102.9008 , jd = 111.1950

所以深圳市所在纬度圈上,距离 l 与所跨纬度 wd 间的关系为:

wd =102.8084 (1.1.6)(2)参数的设定、小区划分结果与分析

参照国内部分城市交通小区平均面积表[1] ,本文设点数据点的最小邻域Eps为

1千米(由公式(1.1.6)转化为Eps=0.0097度)和领域内最小车辆数MinPts=6。从图2 分析,通过DBSCAN聚类,将该城市市交通划分成14个交通小区,结合深圳市卫星地图分析,通过DBSCAN聚类划分的交通小区与深城市圳市住宅区、公共设施区和工业用地区的集中地完全吻合,由此分析出住宅用地区、公共设施用地和工业用地是交通的主要发生源和居民出行的主要起讫点;进一步得到交通小区的划分与该城市的人口、面积、经济特征、产业结构等密切相关。这也说明了该模型的正确性。

5.模型验证

6.模型改进

7结束语

到目前为止,轨迹数据提取的相关理论基础尚跟不上应用发展的步伐,而各行业领域对轨迹数据提取技术的巨大需求已渐露端倪。近年来,不少专题会议都做了基于轨迹数据挖掘的信息提取研究报告。综上所述,我们有理由相信,在智能手机、手持GPS和车载GPS设备普遍使用的今天,结合迅猛发展的电子地图、全球定位技术和基于位置服务,轨迹数据挖掘技术将会成为一个新的研究热点,并有可能在多个应用领域提供具有商业价值的关键技术。进一步有待解决的问题和发展方向包括:

(1)如何对海量的、动态增长的轨迹数据进行有效挖掘;

(2)不精确、缺失、冗余和变精度轨迹数据预处理及面向应用的轨迹语义处理;

(3)分别面向移动环境、个人用户以及车载交通的轨迹数据联机分析处理(OLAP);

(4)通过轨迹数据挖掘技术,改善轨迹数据库的查询效率和数据检索效率;

(5)与其他相关技术,如数字图像处理、模糊理论和模式识别等技术的融合;

(6)针对于不同企业行业的具体应用,分析轨迹特征进行建模挖掘语义信息。

车辆轨迹隐含了大量的环境约束信息,GPS定位系统将这些隐含的信息提取出来,,为智能交通应用服务。

8.参考文献

[1]吕玉强.基于出租车GPS 数据聚类分析的交通小区动态划分方法研究[J].技

术与方法.2010年5月.

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[5] 邵春福. 交通规划原理[M].中国铁道出版社.2004.1.

[6] 孙文瑜,徐成贤,朱德通.最优化方法[M].高等教育出版社.2004.7.

关于解决城市交通堵塞问题的数学模型的探究

城市交通拥阻的分析与治理 摘要 随着经济的高速发展和城市化进程的加快,机动车拥有量急剧增加。城市道路交通拥堵问题成为困扰世界各大城市的主要社会问题之一,严重影响着城市的可持续发展和人们的日常工作与生活。快速、准确地发现路网中发生的交通拥堵,并估计出拥挤在未来一段时间内的扩散范围和持续时间,对于制定合理有效的交通拥挤疏导策略具有重要意义。 本文通过调查洛阳市中州中路与定鼎路交叉口车流量与红绿灯的设置等情况,发现此路口南北方向的车辆主要是由关林与洛阳站方向的往返车辆,东西方向的车辆主要是由中央百货大楼与老城方向的往返车辆,且南北方向的车流量大于东西方向的车流量。 模型一,通过我们的调查发现,造成此路口交通拥堵的原因之一是黄灯时间较短,黄灯时间只有3秒,这样会造成有些车辆因来不及停车而越过十字路口的停车线, 又由于红灯亮了而过不了路口, 故而造成交通混乱。针对此问题,我们在力学与动力学原理的基础上,提出一种调整黄灯时间的模型,利用微分方程列出黄灯时间的求解公式,并计算出黄灯闪亮的最佳时间为7秒。 模型二,道路的增长速度跟不上车辆增长速度,这就导致了车辆静止平均密度逐年增大,结果花费了大量人力物力财力修路架桥,但换来的不是交通顺畅,而是越来越严重的交通拥挤。针对此现象,我们以交通工具为研究对象,运用线性规划方法并结合LINGO软件,得出人们出行选用自行车和大型机动车有利于缓解当前交通拥堵现象。 模型三,为了使交通部门有充分的时间来预防交通拥堵,应该在交通流高峰到来之前做出预测, 进而采取及时的措施并通过交通控制系统削减交通流高峰、避免拥堵的发生,我们采用径向基函数预测功能的神经网络[5],对十字路口的车流量进行实时预测,应用MATLAB软件编程[4]预测出交通高峰期可能通过每个路口的车流量,从而可以给交通部门提供数据,让他们有更充分的时间预防交通拥堵的发生。 关键词:微分方程;线性规划;神经网络; LINGO; MATLAB

数学建模优秀论文范文

数学建模优秀论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须

依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的 发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题审题题设条件代入数学模型求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对 应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需 进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干 个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模 型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过 程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解 题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3(1提高分析、理解、阅读能力。

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基于延误率对航班延误问题进行分析 摘要 航班延误如今是国际各机场存在的普遍问题,一直困扰着航空承运和广大旅客。航班延误不仅给旅客的出行带来不便,也给航空公司带来经济损失。 目前国外对航班延误的分析较多,部分文献从定性角度和处理措施面进行了一定程度的研究【1-3】;部分文献从航班延误的波及关系出发,提出了航班延误链式反应波及的机场个数与飞机的初始延误时间【4-6】;也有文献提出针对延误成本分析模型【7-9】。本文主要是关于航班延误的统计分析、延误原因及合理性建议问题。 问题一的解决:通过EXCEL软件对国际上主要航空公司数据的统计、整理,分析各航空公司航班总数,延误航班数,建立模型比较延误率及延误班数,得出国际上航班延误最重的10个机场中中国所占个数。 问题二的解决:首先进行数据统计与整理,找到影响航班延误的主要因素,计算各因素影响航班延误的比例,做出比例分布直图,根据数据结合实际情况找出导致航班延误的主要因素为:航空公司的运行管理、流量控制、恶劣天气的影响、军事活动的影响与机场保障。 问题三的解决:影响航班延误的因素众多,我们就流量控制因素、乘客因素进行分析处理,研究控制地面总损失、航班延误与时间段,建立了地面等待问题、延误时间段的数学模型,通过数据调查、分析统计,提出对航班延误问题的合理化处理式。

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 ●本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题。(全国评奖时,每个 组别一、二等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配;但全国一等奖名额的一半将平均分配给本组别的每道题,另一半按每道题参赛队比例分配。) ●论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体内容和格式见本规 范第三页。 ●论文题目、摘要和关键词写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文,不要目录。 ●论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四号黑体字, 左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距。打印文字内容时,应尽量避免彩色打印(必要的彩色图形、图表除外)。 ●提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重 要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 ●论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在20页以内,附录页数不限)。 ●在论文纸质版附录中,应给出参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全部计算机源程序(若 有的话)。同时,所有源程序文件必须放入论文电子版中备查。论文及程序电子版压缩在一个文件中,一般不要超过20MB,且应与纸质版同时提交。 ●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均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: ●[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 ●参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: ●[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 ●参考文献中网上资源的表述方式为: ●[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 ●在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要求的第一页前增加 其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等);从承诺书开始到论文正文结束前,各赛区不得有本规范外的其他要求(否则一律无效)。 ●本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。 ●[注] 赛区评阅前将论文第一页取下保存,同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各 赛区规定编号方式),“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格)。评阅后,赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”(编号方式由全国组委会规定,与去年格式相同),然后送全国评阅。论文第二页(编号页)由全国组委会评阅前取下保存,同时在第二页建立“全国评阅编号”。 全国大学生数学建模竞赛组委会 2017年修订

拥挤问题 数学建模论文

安徽工程大学数学建模(选修课)课程论文 题目:拥挤问题 摘要 本文研究安徽工程大学学生餐厅用餐拥挤问题,通过10月28.29日两天用餐时间内对我校食堂进行调查。通过对数据的分析建立了以分析队列长度的变化的概率统计分布模型,并且得到了初步的结果。 (1)、对于问题一,通过连续两天同一时间同一地点得到了与实际情况大致相符的所需数据。 (2)、对于问题二,根据自己亲身经历与观察,调查数据得出课程表的安排等诸多原因造成了就餐高峰期拥挤排长队现象,最后建立简化模型分析了拥挤程度问题,并提出解决方法。 还分析了学生的用餐心态,根据数据变化分析估计队伍长度与服务时间和单位时间内服务人数的关系,以及各餐厅大门不同进餐人数和窗口等待人数关系,得出最适合进餐时间及窗口分配问题解决方案。 关键词:学生食堂;就餐过程;排队;拥挤度

队员1:王辉土木工程102 3100105204 队员2:张艳土木工程102 3100105214 指导老师:周老师 成绩: . 完成日期:2012.11.7

一、问题重述 食堂用餐时常常会有拥挤不堪的现象发生。卖饭菜窗口因拥挤会时有碰撞并打翻饭菜的事情发生,严重时还会引起吵嘴打架,导致用餐者用餐时间过长。这种现象在某些地方特别是学校、工厂等人员众多的单位食堂较为普遍。为了解决这个问题,有关管理部门也想过许多办法,主要是增加窗口和工作人员,这又会导致成本的增加,从而引起饭菜价格的增加,这对用餐者是不利的。为此,我们希望在不增加服务工作人员的情况下制定出缩短用餐时间、減少排长队现象的办法。重点解决以下几个问题: (1)了解本校食堂买饭菜的问题的情况,并对实际情况进行调查、收集有关的数据(要注明调查的时间和地点); (2)分析造成拥挤、用餐时间过长、排长队等现象的原因; (3)根据你所了解的情况,建立适当的数学模型,并据此提出解决(2)中问题的办法。 二、模型假设 1、由于在周六周日的餐厅就餐人数比较少,对于拥挤情况只考虑周一至周五的情况。通过对课表的研究,可以假设每天的人数是固定的,又由于长期习惯作用的结果可认为到某个餐厅就餐的人数是稳定的。 2、餐厅服务遵守先到先服务的原则。 3、对于我校餐厅座位已足够多时,可认为某个同学买完饭都有座位不在等待。 4、对于拥挤时,可认为人数是不断增加的,有同学进入时有空窗口则立即买饭,否则排队等待。 5、每个人的到来时刻,他们的服务时间相等且相互独立的。 6、对于每个人的服务时间基本上固定,为了方便计算我们假设服务时间为固定数。

小学数学建模论文

小学数学建模论文 一、充分发挥学生主观能动性并对问题进行简化、假设 学生的想象力是非常丰富的,这对数学建模来说是很有利的。所以教学时要充分发挥学生的想象力,让学生通过小组合作来进一步加深对问题的理解。我们要求的是两车相遇的时间,那么我们可以通过设一个未知数来代替它。根据速度×时间=路程,可以假设时间为x小时,根据题意列出方程:65x+55x=270 二、学生对简化的问题进行求解 第三步,就是要给刚才列出的方程,进行变形处理,变成学生熟悉的,易于解答的算式,如上题可以通过乘法分配律将等式写成120x=270,利用乘法算式各部分间的关系,积÷一个因数=另一个因数,得x=2.25。有的方程并不是通过一步就能解决,这时就显示了简化的重要性,需对方程进行一定的变形、转化。 三、展示和验证数学模型 当问题解决后,就要对建立的模型进行检验,看看得到的模型是否符合题意,是否符合实际生活。如上题检验需将x=2.25带入原式。左边=65×2.25+55×2.25=270,右边=270。左边=右边,

所以等式成立。在这个过程中,可以体现出学生的数学思维过程与其建模的逻辑过程。教师对于学生的这方面应进行重点肯定,并鼓励学生对同学间的数学模式进行点评。一般而言,在点评时要求学生把相互间的模式优点与不足都要尽量说出来,这是一种提高学生对数学语言运用能力与表达能力的训练,也能让学生在相互探讨的过程中,得以开启思路,博采众长。 四、数学模型的应用 来自于生活实际的数学模式其建模的目的是为了解决实际问题。所以立足于此,建模的实际意义应在于其应用价值。模型应具有普遍适应性,不能是一个模型只能解决一个实际问题,这样的模型是不符合要求的。所以在建模时需要考虑要建的模型是否有实用价值,是否改变一下,还能通过怎样的方法进行解题,如果数学模型只适合一题,不适合相关题,就没有建立模型的必要。如给出这样的题目:两地之间的路程是420千米,一列客车和一列货车同时从两个城市相对开出,客车每小时行55千米,火车的速度是客车的1011,两车开出后几小时相遇?我们就可以通过刚才的模型来解题。设两车开出后x小时相遇。55x+55×1011x=420解得x=4将x=4代到方程的左边=55×4+55×1011×4=420,右边=420,左边=右边,所以x=4是方程的解,符合题意。这样,完整的数学模型就建立了。为以后相似类型的题建立了一

关于小学数学建模论文

关于小学数学建模论文 摘要: 在小学数学教学中融入数学建模思想,一定要把握好数学建模的内涵,不能只看型丢 弃核。在建模活动过程中注意遵循小学生的儿童性、认知水平以及思维特点。通过创设的 问题情境让建模思想渗透进去,让小学生们在实践、探究、运用中形成一种建模技能,建 立建模的思维方法,懂得建模的价值和重要性,合理定位小学数学建模。 关键词:小学生;数学建模;遵循规律 数学是一门研究数量关系、空间形式的科学。主要特点是概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性、体系的完整性、应用的广泛性。无论是研究数学还是学习数学,其目 的是将数学应用于社会服务于社会。实现此目的的途径是把实际问题与数学联系起来,通 过数学模型来实现的。“模型化是数学中的一个基本概念,它处于所有的数学应用之心脏”。[1]建立数学模型是数学学习的重要部分。数学建模的特殊地位与作用,早已从大 学向基础教育延伸。小学阶段展开数学建模是否可行,日常的小学数学教学与贯彻建模思 想的小学数学教学又有什么差别,是一个值得深究的问题。 数学建模的核心本质是它更突出显现对原始问题的分析、假设、抽象;更突出显现数 学教学工具和教学方法以及教学模型的取舍、分析加工过程。数学模型的分析――求 解――验证――再分析――修改――假设――再求解的迭代过程更完整地表现出学生学习 数学和应用数学解决实际问题的关系。这样一个迭代的过程,再现出一种“微型的科研过程”,使学生耳目一新。这不仅促进学生们数学意识的加强和数学素养的提高,更重要的 是促进学生们数学品质的提升。无论是高校还是初级小学,数学建模的价值对学生的学习 都会产生积极的影响,所以在数学教学中要贯彻数学建模思想,关键问题是如何才能把握 好数学建模的内涵,如何才能展开一个完美过程,如何科学定位这是一个需要深思的问题。下面从数学建模的实体、目标、原则、途径做一些讨论。 一、建模主体的儿童性 在初级学校数学建模的主体是小学生,知识运用的特点是小学数学,因此在小学展开 数学建模,创设问题情境,一定注意掌握复杂性的适度,根基于学生“最近发展区”,还 要以“看得见、够得着”为原则,直抵学生的“最优发展区”。要合理定位数学建模的难度、深度、温度、适度,不仅要学生认真思考,积极探索,又要学生经过探索发现问题, 并能运用所学知识解决问题。 1基于建模主体的生活经验。数学建模提供一个完整、真实的问题情境,将现实生活 中与数学有关的素材及时融入到学习课堂中,把教材内容结合生活实际、社会热点、自然 环境等与数学问题有关系的各种因素,巧妙地转化为儿童日常生活数学问题的火热思考, 把其当做解决问题的支撑物来启动教学,使学生产生学习兴趣,让学生从身边具体的情境 中发现问题、提出问题、解决问题;让学生认识到问题的价值性;让学生抓住问题的锚桩,

数学建模论文题目

2011-2012年度第二学期数学模型考查试题 要求: 在第19周的星期一下午将数学建模论文和实验报告交上来,论文大体包括:中文摘要,问题重述,模型假设,模型建立,模型求解,结果分析,模型改进,模型评价,参考文献,附录等。 引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查阅的资料)必须按照规定的参考文献的标示方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号表示参考文献的编号,如([1]、[3])等;引用书籍还必须指出页码。附录里有一篇作为示范的论文。 题目: 在如下8道题目中任选一题作为考试内容,或者历年来的高教社杯数学建模竞赛的A或B题中任选一题作为考试内容。 1、如何更合理的利用学生打分评价教师的教学效果 在中学,学校常拿学生的考试成绩评价教师的教学水平,虽存在一定的合理性,但这与素质教育相悖。在高校不存在以学生考试乘积评价教师教学水平的条件。很多高校让每一位学生给每一位授课教师教学效果打一个分,来评价教师的教学效果,这样能全面体现教师教学效果。现某高校要从甲、乙、丙三位教师中选一位优秀教师,他们在A、B、C、D班的得分如下: 方案一:取每位教师的最高得分作为最后得分,则应选丙。 方案二:取每位教师的最低得分作为最后得分,则应选乙。 方案三:取每位教师的平均得分作为最后得分,则应选乙。 但大家都会感觉甲应该当选,显然上述三种方案都有不合理的地方。 如何利用全校同学的打分给每一位教师整体教学效果一个更合理、更公平的评价,对提高教师和同学的积极性,提高学校的教学氛围有促进作应。问:

1)、请根据你们班的具体情况进行分析,对某位教师的得分统计建立一个合理 的教学效果评价模型。 2)、已知数学学院的所有同学给信息系教师的打分,建立一个模型给出各位教 师更合理、更公平的教学效果得分,并根据你的模型给出后面某高校(其中数据认定为根据你在问题1中方法得出)各位教师一个得分,见附件一。 3)若学校采用了你的模型,请给全校同学写一封信给教师打分应注意哪些事 项,让你的模型更合理、更公平。 附件一: 在洪水肆虐时,从全局出发有必要采取破堤泄洪,但从何处破堤分洪要考虑破堤的最小损失。现在选定在河岸一边完全封闭的某一区域破堤泄洪,根据区域内地形以及当前地面财产总数的不同,可将该区域分成17个小区域,各个相邻小区之间有相对高度为1.2米的小堤互相间隔。如下图所示: ----------------河----------------------------流----------------------------

交通拥堵数学模型

承诺书 我们仔细阅读了2010年湖南大学冬季数学建模竞赛。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,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 参赛队员(签名) : 队员1:姓名罗明强学院数学与计量经济学院专业年级09级信息与计算科学 队员2:姓名王一学院数学与计量经济学院专业年级09级信息与计算科学 队员3:姓名林莉智学院数学与计量经济学院专业年级09级信息与计算科学 湖南大学数模指导组 湖南大学数学建模协会

题目:城市交通拥阻的分析与治理 【摘要】 本文联系长沙交通的实际情况,对交通阻塞情况很严重的枫林路丁字路口进行分析,建立仿真模型结合理论给出一个合理的调度方案。并由这个调度理论,进一步分析优化十字路口和多交叉口. 本文首先对现行情况的调查结果进行处理分析,将各方面的数据进行量化,从而得到部分交通参数的具体数值与表达式,再针对现行方案的不足之处进行建模优化,即通过设置缓冲区(模型A),对信号灯进行配时与优化(模型B),以及硬件设施改善(模型C)等方面的进行数学研究讨论,从而得到更加可行的方案。然后对三种方案进行综合考虑和分析,得到最佳的缓解方案。通过计算机模拟验证,从而使得模型理论上成立。本文的较后部分对问题进行加深分析探索,类比三叉路口的优化方案,对十字路口以及更局般意义上的多叉路口进行简单的讨论和分析,从而得到更一般的结论,对缓解交通拥堵起到参考作用。 【关键词】丁字路口交通拥阻缓冲区信号灯的配时与优化 硬件改善计算机模拟类比

数学建模论文标准格式

数学建模论文标准格式 为了适应数学发展的潮流和未来社会人才培养的需要,美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学。以下是小编整理的数学建模论文标准格式,欢迎阅读。 1.数学建模简介 1985年,数学建模竞赛首先在美国举办,并在高等院校广泛开设相关课程。我国在1992年成功举办了首届大学生数学竞赛,并从1994年起,国家教委正式将其列为全国大学生的四项竞赛之一。数学建模是分为国内和国外竞赛两种,每年举行一次。三人为一队,成员各司其职:一个有扎实的数学功底,再者精于算法的实践,最后一个是拥有较好的文采。数学建模是运用数学的语言和工具,对实际问题的相关信息(现象、数据等)加以翻译、归纳的产物。数学模型经过演绎、求解和推断,运用数学知识去分析、预测、控制,再通过翻译和解释,返回到实际问题中[1]。数学建模培养了学生运用所学知识处理实际问题的能力,竞赛期间,对指导教师的综合能力提出了更高的要求。 2.数学建模科技论文撰写对学生个人能力成长的帮助 2.1.提供给学生主动学习的空间 在当今知识经济时代,知识的传播和更新速度飞快,推行素质教育是根本目标,授人与鱼不如授人与渔。学生掌握自学能力,能有效的弥补在课堂上学得的有限知识的不足。数学建模所涉及到的知识面广,除问题相关领域知识外,还要求学生掌握如数理统计、最优化、

图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学、数学软件包的使用等。多元的学科领域、灵活多变的技能方法是学生从未接触过的,并且也不可能在短时间内由老师一一的讲解清楚,势必会促使学生通过自学、探讨的方式来将其研懂。给出问题,让学生针对问题去广泛搜集资料,并将其中与问题有关的信息加以消化,化为己用,解决问题。这样的能力将对学生在今后的工作和科研受益匪浅[2]。 在培训期间,大部分学生会以为老师将把数学建模比赛所涉及到的知识全部传授给学生,学生只要在那里坐着听老师讲就能参加比赛拿到名次了。但是当得知竞赛主要由学生自学完成,老师只是起引导作用时,有部分学生选择了放弃。坚持下来的学生,他们感谢学校给与他们这样能够培养个人能力的机会,对他们今后受用匪浅! 2.2.体验撰写综合运用知识和方法解决实际问题这一系列论文的过程 学生在撰写数学建模科技论文的时候,不光要求学生具备一定的数学功底、有良好的计算机应用能力、还要求学生具备相关领域知识,从实际问题中提炼出关键信息,并运用所学知识对这些关键信息加以抽象、建立模型。这也是教师一直倡导学生对所学知识不光要记住,而且要会运用。千万不要读死书,死读书,读书死。 2.3.培养了学生的创新意识和实践能力 在撰写过程中潜移默化的培养了学生获取新知识、新技术、新方法的能力,并在解决实际问题的过程中培养学生的创新意识和实践能

2018数学建模课程论文以及课程实验题目

2017-2018学年第二学期数学建模课程论文题目 请大家在三个题目中选择二个来完成,完成的二个题目装订为一个文档。打印从封面开始,页码从摘要开始编。 交论文时间:12周三下午3:30-5:50;至善楼217 A题食品加工 一项食品加工,为将几种粗油精炼,然后加以混合成为成品油。原料油有两大类,共5种:植物油2种,分别记作V1和V2;非植物油3种,记为O1、O2和O3。各种原料油均从市场采购。现在(一月份)和未来半年中,市场价格(元/吨)如下表所示: 月份油V1 V2 O1 O2 O3 一1100 1200 1300 1100 1150 二1300 1300 1100 900 1150 三1100 1400 1300 1000 950 四1200 1100 1200 1200 1250 五1000 1200 1500 1100 1050 六900 1000 1400 800 1350 成品油售价1500元/吨。植物油和非植物油要在不同的生产线精炼。每个月最多可精炼植物油200吨,非植物油250吨。假设精炼过程中没有重量损失。精炼费用可以忽略。每种原料油最多可存贮1000吨备用。存贮费为每吨每月50元。成品油和经过精炼的原料油不能存贮。对成品油限定其硬度在3至6单位之间。各种原料油的硬度如下表所示: 油V1 V2 O1 O2 O3 硬度8.8 6.1 2.0 4.2 5.0 假设硬度是线性地合成的。 另加条件:现存有5种原料油每种500吨。要求在6月底仍然有这样多的存货;每个月最多使用3种原料油;如果某月使用了原料油V1和V2,则必须使用O3。 (1)为使公司获得最大利润,应取什么样的采购和加工方案。 (2)分析总利润同采购和加工方案适应不同的未来市场价格应如何变化。考虑如下的价格变化方式:2月份植物油价上升x%,非植物油价上升2x%;3月份植物油价上升2x%,非植物油价上升4x%;其余月份保持这种线性上升势头。对不同的x值(直到2),就方案的必要的变化以及对总利润的影响,作出计划。

数学建模题目及论文格式要求1

数学建模题目 (请先阅读“论文格式要求”) A题服装号型标准的制定 服装号型的制定的目的是为我国数以万计的服装生产厂家提供设计,生产适合中国人体型特点的服装规格的科学依据;其次也为我国消费者提供了方便地选购适合自己体型的各类服装的条件,更好地满足我国服装消费的需求。 从1992年4月1日起,我国开始实施新的服装号型标准GB1335.1~.3-1991服装号型.(简称91标准)。?服装号型?标准是一系列标准,包括男子,女子及儿童三项独立标准,是根据我从我国不同地区抽样人的人体测量数据编制的。91标准主要是根据人的身高,胸围,腰围设计的。如一件号型标志为“180/92A”的男服表示它适合身高为180cm左右,胸围为92cm左右,而体型为A(相当于腰围在76cm~80cm之间)的男子穿着。但是随着时间的推移,近二十年来,随着经济的发展,人民生活水平的提高,人们对穿着的要求的提高,中国人的人体特征也发生了变化,所以需要制定新的服装号型标准以满足我国服装生产厂家和消费者的需求。要研究的问题是: (1)根据上面要求和所提供数据附件1(也可以搜索相关文献和补充新的数 据),建立新的服装号型标准的数学模型,并说明你的新标准的优缺点。 (2)考虑我国各地区人群的体型差异,考虑不同体型与年龄,特别老年人和儿 童的特点,建立适合的服装号型标准。 (3)为方便科学地安排生产和销售,根据相关资料计算全国或分地区每个服装 号型的人在全体人群中所占的比例,即覆盖率。 (4)若同时考虑上,下装,如何建立新的服装号型标准的数学模型? 附件1 抽样到的全国人体主要部位数据 表1 全国成年男子人体各部位的均值与标准差(单位:mm)实际样本量:5115 部位均值标准差部位均值标准差 身高1674.775 60.92230 臀围892.2606 52.38895 颈椎点高1429.097 55.95863 后肩横弧432.4013 27.48412 腰围高1005.806 44.42879 臀全长545.3316 30.40749

深圳交通拥堵数学建模讲解

2013深圳夏令营数学建模 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完明白,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,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B中选择一项填写): B 题 所属学校:运城学院 参赛队员: 1.姓名:王亮系别:物理与电子工程系签名: 2.姓名:孟福荣系别:计算机科学系签名: 3.姓名:孙静系别:数学与应用数学系签名: 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):

2013深圳夏令营数学建模 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用): 评 阅 人 评 分 备 注 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):

题目:深圳交通拥堵问题的研究 摘要 随着国民经济的高速发展和城市化进程的加快,我国机动车保有量及道路交通流量急剧增加,日益增长的交通需求与城市道路基础建设之间的矛盾已成为目前城市交通的主要矛盾,深圳交通拥堵已严重影响正常的生产生活。本篇论文通过研究道路交通拥挤的状况,来反映交通环境。即针对道路拥挤的问题进行数学建模分析,讨论拥堵的深层次问题及解决方案。 道路拥堵状况评价的指标有多种,为保证评价尽可能的客观、全面和科学,我们分析采用路段平均行程速度、交通流量、路段饱和度、三个评价指标来综合放映道路拥堵情况选取梅林关为例,由于数据的不完整性以及对应事件的不确定性,如:交通指示灯作用,驾驶车辆的速度不均等情况所造成的数据和对应结果的不完全对应,综合考虑我们采取模糊数学模型来对问题一进行分析和求解,列出非常顺畅、顺畅、缓慢、拥堵和严重拥堵五个评判标准来综合评价。确定出其隶属度函数() r x,通过已确定的模糊评价矩阵R得出拥挤度系数B,最终得出其实施后的各项指标。要综合考虑整体城市的交通网络情况,此时的交通状态是一种不断变化的动态过程,具有很强的随机性和偶然性。而交通拥堵的潜伏、发展和产生与具有连贯性和相关性的特点,交通阻塞的发生与它的过去和现状紧密相关,因此,有可能通过对交通状态的现状和历史进行综合分析。不确定或不精确的知识或信息中做出推理。

大学数学建模论文(期末考试)

重庆工贸职业技术学院 数 学 建 模 论 文 论文题目:生产计划问题

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则。 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(包括指导老师)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,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): C 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):重庆工贸职业技术学院 参赛队员(打印并签名):1. 李旭 2. 秦飞 3. 刘霖 指导教师或指导教师负责人(打印并签名):邹友东 日期:2015年6月12日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用): 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):

生产计划问题 摘要 本文中我们通过对农作物的种植计划以及种植农作物的投资的合理设置进行研究,通过对题目的分析可以看出本题是关于线性规划的问题,解决此类问题要找出决策变量,目标函数,约束条件等,由于涉及的未知量较多,并没有使用常规的图解法,而是通过建立基于目标函数与约束条件的线性规划模型,和Mathematica软件的运作求解,寻求农作物的种植和总投资的最优化方案,得到种植农作物的总产量最高, 而总投资最少的计划。 关键词 合理分配投资农作物种植分配线性规划Mathematica软件 LINDO软件

交通流量数学模型

交通流量数学模型 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

交通量优化配置 摘要 城市交通拥挤现象是城市交通规划最为明显的失策现象之一。从某种程度上说,城市交通拥挤现象是汽车社会的产物,特别是在人们上下班的高峰期.交通拥挤现象尤为明显。“据统计,上海市由于交通拥挤,各种机动车辆时速普遍下降,50年代初为25km现在却降为15kin左右。一些交通繁忙路段,高峰时车辆的平均时速只有3—4km。交通阻塞导致时间和能源的严重浪费,影响城市经济的效率。”城市交通拥挤现象是现代我国大中城市存在的普遍问题.由于公交车、小汽车流量较多,加上餐饮业商贸功能聚集,使本来就不宽的道路变得拥挤不堪,给进行物资运输,急救抢险,紧急疏散等状况带来不便。其中,城市各路段交通流量的合理分配可以有效缓解道路发生拥挤。接下来,我们将模拟一个交通网络,用节点流量方程、环路定理、网络图论模型去合理分配该交通网络的交通流量已达到交通量优化配置。 关键字:交通流量、节点、环路、网络图论

一、问题重述 我们模拟某区域道路网络如图1所示,每条道路等级(车道数)完全相同,某时间段内,有N辆车要从节点1出发,目的地是节点0(假设该时间段内,路网中没有其它车辆)。在该时间段内,道路截面经过的车辆数越多,车辆在该路段行驶的速度就越慢。 我们在此要解决的问题是确定有效的行驶路径及其算法,合理分配每条道路的交通流量,使N辆车从节点1到节点0的总行驶时间最小。 二、模型假设 1)各路段单向通车 2)道路截面经过的车辆数与车辆在该路段行驶的速度成反比例函数关系 3)车流密度均匀不变 4)假设N辆车在极短时间内全部开出(即把车当做质点)5)各环路两条支路对时间负载均衡

数学建模论文题目

《数学建模》2014-2015第二学期期末论文答辩要求 答辩要求: 1.制作ppt,powerpoint2007版本; 2.一人主讲,两人回答提问; 3.陈述者做到: ●清晰地描述生活现象 ●提出问题 ●给出目标 ●建立数学模型 ●用数学方法解决模型 ●解释结果 4.每个小组陈述时间10min,提问3min; 5.准备期间可以与同学老师讨论,小组为核心力量进行筹备; 6.本次课业分值较重,也将成为选拔的依据之一,希望大家认真准备。 注意: 1.撰写论文的过程中,务必做到尊重版权,只要论文中有引用别人的想法或整段文字,一定要在论文中明确,摘要部 分写清哪些是自己做的创新部分,哪些是借用别人现成的结果!在答辩过程这将成为提问的要点! 2.纸质版论文初稿于2015年6月9日之前送交820办公室,次日到办公室取修改建议,未交初稿者不得参加答辩! 3.答辩时间:2014年6月16日13:10-16:20,错过机会成绩为零。 4.答辩当天将修改版论文电子版提交,同时纸质版上交。 《数学建模》2014-2015第二学期期末论文参考题目 1.结合本专业内容,自己设计题目,清楚地交代背景,阐明问题,利用数学建模方法给出问题的求解过程,对结果有 合理独到的分析,并对模型进行评价。 2.生活中现象或经历,题目自拟,清楚地交代背景,阐明问题,利用数学建模方法给出问题的求解过程,对结果有合 理独到的分析,并对模型进行评价。 3.期中作业的延伸,用更好的方法,更合理的思路进一步探索,并按照规范的数学建模论文撰写规则,提交改进版模 型。 4.课堂作业的扩充,将一份小作业添加合理的生活或专业背景叙述,使之成为生活中的案例,建模解决问题。 5.参考课题:学生素质评价模型(对学生的评价都应该包括哪些部分?学生之间横向比较还是学生自己不同时间的纵 向比较更合理?如何比较?如果不同的老师给学生打分,如果避免主观因素造成的分差影响,拟用一个班的学生作为例子,给出数据的处理过程和结果) 以下课题仅供参考(题目的难度系数不同,请大家根据能力选择一题): 1.学校食堂菜价调查分析(要求搜集数据——进行分析——给出结论) 2.14级学生消费状态调查分析 3.家庭消费结构调查分析 4.某种产品销售调查 5.银行存款计算 6.银行贷款月供探析 7.北京市朝阳区宾馆价格分析 8.交通路口红绿灯设置 9.某学科学生成绩分析 10.公交站发车时间调查(估计行驶时间,策划安排一天的运营发车时间) 11.某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5 千克,工人20名,可获利9万元.今工厂共有原料60千克,工人150名,又由于其他条件所限甲饮料产量不超过8百箱. 问如何安排生产计划,即两种饮料各生产多少使获利最大.进一步讨论: 1)若投资0.8万元可增加原料1千克,问应否作这项投资. 2)若每百箱甲饮料获利可增加1万元,问应否改变生产计划.

初中数学建模论文范文

初中数学建模论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 二、数学应用题如何建模 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力

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