2013数学建模A题评阅标准

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数学建模题目要求

数学建模题目要求

布置两道题目:
1.数学建模国家赛2012年A题-葡萄酒的评价;
2.数学建模国家赛2013年A题-车道被占用对城市道路通行能力的影响;
要求:1.查找网络和书籍中关于这两道题中用到的所有方法并实际验算一遍,程序也要重新书写;
2.并比较这些方法的优劣;
3.我会在8月10日左右给各位这两篇论文用到方法的总结供参照;
5.最终在8月20日整理成论文,论文形式请参照当年获奖优秀论文格式;
6.选题的目的:鉴于今年国家赛考题要不直接给数据看中数据处理能力、要不不给数据要求从题目发掘数据并处理;
7.三位按照这两道题目认真做完就懂得数学建模到底干嘛了。

8.数学建模用到的模型绝大部分在姜启源的《数学模型》中能找到,电子版随后见群共享。

2013全国数模竞赛A题优秀论文祥解

2013全国数模竞赛A题优秀论文祥解

2013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):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本文主要研究车道被占用对城市道路通行能力的影响并建立了相应的数学模型。

针对问题一,考虑到交通信号灯的周期,我们选择1分钟为周期,结合不同车辆的标准车当量的折算系数,求出每个采样点的交通量,通过MATLAB作图,从定性方面对道路通行能力进行分析,然后通过基本通行能力和4个修正系数建立动态通行能力的模型。

图像显示,事故发生后(采样点5附近),实际通行能力下降至一个较低水平,并且横断面处的实际能力变化过程呈先下后上的波形变化,在事故解决(第20个采样点)以后,由图像看出实际通行能力持续上升。

针对问题二,利用问题一建立的模型,结合视频二,比较交通事故所占不同车道时横断面的实际通行能力,可以发现二者实际通行能力变化趋势大致相同,但视频二实际通行能力大于视频一实际通行能力。

可见占用车流量大的车道使道路通行能力降低更多。

针对问题三,首先我们建立单车道排队车辆数目的积分模型,单个车道的滞留车辆为上游车流量和实际通行能力的差值。

我们以30s为一个时间段,对视频一中的车流量进行统计,得到横截面处每个监测段的实际通行能力。

本题要求考虑三车道,总体排队长度不容易通过积分模型确定,所以我们将队列长度问题转化为车辆数目问题,通过视频资料统计120米对应24辆车,据此关系转换,从而得到车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间和上游车流量的关系。

针对问题四,在对问题3研究的基础上,根据问题3建立的数学模型,建立起某一段时间间隔车辆排队的长度,然后,通过求得的关系得到当排队长度为140m的时候所对应的时间段,由于每段时间间隔设为30s,因此,可以求得排队长度到达上游时用的时间为347.7273s。

关键词:交通事故车道占用通行能力排队论一、问题的重述车道被占用是指因交通事故、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现象。

2013-2014年全国数模竞赛a题讲解

2013-2014年全国数模竞赛a题讲解

2013-2014年全国数模竞赛a题讲解2013-2014年全国数模竞赛A题是一道涉及建模和优化等数学概念的综合性问题。

本文将对该题进行详细的解析和讲解,帮助读者理解题目的要求,并提供一些解题思路和方法。

第一部分:理解题目该题目的题面由多个部分组成,涉及到原问题、目标、约束条件等内容。

在进行解题之前,我们首先需要完全理解题目的要求。

原问题是一个货车经过N个城市,每个城市都有相应的货物量,目标是使得货车的路径长度最短。

同时,题目要求我们设计一个数据模型,来描述这个问题。

第二部分:建立数学模型为了更好地解决问题,我们需要建立一个数学模型来描述货车的路径以及货物量的分配。

在本部分,我们将详细讲解如何建立这个模型。

假设有N个城市,每个城市的货物量分别为w1, w2, ..., wN。

我们可以将货车的路径表示为一个N*N的矩阵D,其中D[i][j]表示从第i个城市到第j个城市的距离。

同时,我们引入一个N维的向量x,其中x[i]表示从第i个城市运送的货物量。

我们的目标是最小化路径长度,即最小化下式:Minimize ∑∑D[i][j]*x[i]*x[j] (i从1到N, j从1到N)同时,我们有一些约束条件需要满足:1. 每个城市必须运送货物:∑x[i] = W,其中W是总的货物量。

2. 每个城市的货物量不能超过其容量:x[i] <= C,其中C是城市i的容量。

第三部分:优化求解在第二部分中,我们已经建立了数学模型,现在我们需要找到一种优化方法来求解这个模型。

在现实生活中,这类问题通常是NP难问题,因此我们需要采用一些启发式搜索算法。

在本部分,我们将介绍一种常用的优化方法,即遗传算法。

遗传算法模拟了自然界中的进化过程,通过不断筛选和演化来得到最优解。

遗传算法的优化步骤如下:1. 初始化种群:随机生成一组初始解,也就是一组路径和货物分配方案。

2. 评估适应度:根据路径长度和货物量是否满足约束条件,计算每个解的适应度。

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题论文.

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题论文.

2013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):吉林医药学院参赛队员(打印并签名) :1. 于邦文2. 薛盈军3. 杨国庆指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):霍俊爽(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):2013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):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本文通过对城市中车道因交通事故被占用问题的分析,探讨了事故所处道路横断面的实际通行能力的变化过程,并依据事故路段车辆排队长度与实际通行能力、事故持续时间、路段上游车辆流量之间的关系,最后针对各个问题建立模型并求解。

2013年数学建模A题思路解析

2013年数学建模A题思路解析

2013年数学建模A题思路解析2013国赛思路解析A题(仅供参考,内部使用,请勿外传)此题为交通运输类问题,可以视作优化类问题,而且本题重点在于目标的选取和目标函数的建立,而最优值的求解反而不是问题的重点(因为哪里会发生交通事故、持续时间、车流量等等都是不可控制的参数,本题几乎没有可决策变量)。

可以用到的知识有排队论,元胞自动机,模拟仿真等等,用这些手段来建立函数关系;关键概念:通行能力,指单位时间内通过断面的最大车辆数TC (traffic capacity)=n/t=vd (n为通过车辆数,t是时间,v为车辆平均速度,d是道路宽度);问题一:求出函数表达式TC=f(t),可以根据视频中的信息,隔一段时间求一次对应的TC值,再通过插值方法求出解f,或者深入研究事故发生时对车辆行进情况的变化机理来求解f,最后用图像或者解析式来表达出结果;问题二:求出泛函数表达式TC=g(LN),LN表示车道编号或其组合,此处TC代表问题一中的f函数,这个处理和问题一是一样的,可以用的方法也可以是直接从视频中读取,可以得到LN=(1,2)或(2,3)时的TC关于t的函数,如果采用机理分析方法,如排队论,元胞自动机来仿真这个过程,则可以求出LN=1,2,3时的情况;比较有两种形式:直观比较:将几个函数图像画在一起相互比较,就可以比较LN不同时,对通行能力的影响;数量化比较:可以将LN不同时的TC关于t的函数作差后积分,求得不同堵车形式对总的通行车辆数的影响;问题三: ················问题四:用问题三求出的函数表达式计算结果即可。

相关有用的资料我会及时上传群共享,大家加油!。

2013数学建模A题分析

2013数学建模A题分析

1 交通事故影响时间分析由于从交通事故发生到检测到事故、接警、事故现场勘测、处理、清理事故现场恢复交通,以及恢复交通后车辆排队不再增加都需要一定的时间。

这部分时间主要由三部分构成: 第一部分是事故发生到警察到达现场的时间1T ; 第二部分是交通事故现场处理时间2T ,由现场测、处理到事故族除、恢复交通;第三部分是交通事故持续影响时间T3,部分时间从恢复事故场交通开始,到事故上游车辆排队不再增加,即排队开始减弱。

在T1内,事故现场保持原状,没有进行处理,这里分两种情况考虑: ( 1) 当交通事故占部分车道时,这时事故点的剩余通行能力Qs ≠0,交通事故越严重,则相应Qs 越小。

若事故点上游的交通需求Q < Qs ,则车辆以较低的速度通过事故点,上游不会形成车辆拥挤排队; 若Q > Qs ,则交通流可按事故点的剩余断面通行能力通过事故点,超过该通行能力的车流在事故点上游排队。

( 2) 当交通事故十分严重时,事故点的剩余通行能力Qs = 0,造成事发路段断流,事故点上游车辆排队,发生交通拥挤堵塞,进而排队一直向上游延伸。

在T2内,确认交通事故发生后,相关部门到现场处理异常事件,在此过程中,事故点交通可能会受到进一步影响,事故断面通行能力也随之发生变化[5],一般会变小,甚至变为0( 全封闭处理) ,视事件处理具体情况而定,事发点上游交通处于严重拥挤状态,车辆排队增加。

由于在交通事故接警时间T1和处理时间T2阶段事故点上游交通车辆产生排队,若没有车辆排队,则T3 = 0; 若有车辆排队,则当事故处理完毕、道路恢复交通时,排队车辆开始消散。

交通事故持续影响时间T3是事故处理完毕、道路恢复交通至车辆排队不再增加这段时间,即交通流消散波从车辆排队队列的头部传到尾部这段时间。

2、事故路段车辆排队长度分析如下图图发生交通事故的路段该事故路段长度为L( m) ,单方向车道数为n,单方向车道宽度为D( m) ,在道路上t = 0 时刻发生了一起交通事故,事故车辆占用道路宽度为b( m) ,长度为a( m) ,事故点上游路段长度为L'。

2013年同济大学数学建模竞赛评阅要点

2013年同济大学数学建模竞赛评阅要点

2013年同济大学数学建模竞赛评阅要点[说明]本要点仅供参考,各评阅老师可根据对题目的理解及学生的解答,自主地进行评阅。

A题新兴技术—机遇与挑战我们身处在信息时代中,各种新兴的网络技术对传统技术的冲突是很严重的。

例如,由于电子商务的出现,传统的产业受到多方面的挑战,诸多类似书店、服饰店等实体店纷纷倒闭或者转行,就算是高等教育,也因为网络上的MOOC(Massive Online Open Course)受到强烈的挑战。

然而新兴的技术并不是一下就能直接替代传统技术的,它有可能不被接受或者可能被质疑,也可能有一段被大众逐渐接受的过渡期。

请你选择适当的角度,利用网络查找数据,描述新兴技术和传统技术在社会中博弈的过程,并讨论这种现象在发达国家和欠发达国家有何异同?A题评阅要点本题是一道很开放的题,同学对问题的理解和所关注的侧面(角度)的不同,会导致答卷的多样性。

以下几点在评阅中值得特别关注:1. 冲突严重性的定义,可以是市场份额的争夺,也可以是潜在用户的争夺。

要求有明确具体的定义,要有合理的数学形式,有必要的数据支撑。

2. 建立新兴技术与传统技术的冲突的模式,该模式应该能够反映两者冲突过程的诸多变数。

例如,博弈论模型、动态规划模型、或者微分模型可能是一些比较好的选择。

这些变数至少应该够反映区域的差异(发达与不发达),另外一些需要考虑的因素可包含:新兴技术对于传统技术的依赖程度,或者说对于用户接受的容易程度。

因素的组织结构还可以考虑因素的相关性、信息的完备性等。

3. 定量建模,数据的收集和分析:要注意模型的合理性,注意数据之间的可比性与归一化。

较好的方式是在纵向(时间)和横向(区域)的同时的比较。

4. 科学、直观地表达最终结论:结论一般不应该是一个简单常识。

B 题 超速行车你驱车从A 城赶往B 城。

A 城和B 城间的道路如下图所示, A 在左下角,B 在右上角,横向纵向各有10条公路,任意两个相邻的十字路口距离为100公里,所以A 城到B 城相距1800公里。

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题2013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》。

我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式与队外的任何人研究、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,必须按照规定的面的车辆数。

实际通行车流量的采集与处理视频1中出现车辆多种多样,要统计车流量数据,需先统一车流标准,把视频中出现的车辆进行折算,以小轿车做为标准,对各个型号车辆进行折算[2],折算系数如表1所示。

表1 车辆折算系数附件中出现汽车小轿车中型车大客车车辆折算系数在事故发生前,道路的通行能力足以应对上游车流量,当发生事故时,事故点上游共有10辆小轿车与5辆大客车,车流量为20pcu。

之后一分钟(16:42:32-16:43:32),上游又有车流量21pcu,但只通过了21pcu,说明造成了交通拥堵和排队情况。

“附件5”可知,相位时间为30s,红灯时间为30s,即60s为一个周期,进行统计时间周期也为60s,不会造成因交通灯引起的误差。

实际通行流量是指折算后通过事故横断面的车流,上游车流量是指折算后从各个路口驶入事故横断面的车流。

对附件1中事故横断面处的车流量进行统计,得出实际通行车流量情况,并统计横断面上游的车流量,在统计过程中发现视频并不是完全连续的,例如在16:49:40时出现了突变,直接到16:50:04,跳跃间隔为24s,但于堵车情况较重,可以根据车流量守恒原则和车辆追踪,统计出通过横断面处的车流量及上游车流量。

但16:56:04等时间,跳跃时间较长,近2分钟,无法精确统计,如表2处“空缺”所示。

在17:00:07到17:01:20时视频发生跳变,在此期间事故车辆驶离道路,之后为事故恢复时间。

为了描述事故发生开始到车辆离开车道全程的实际通行能力变化情况,将视频中空缺数据通过灰色预测(程序见附录)进行填补,结果如表2所示。

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2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题评阅要点[说明]本要点仅供参考,各赛区评阅组应根据对题目的理解及学生的解答,自主地进行评阅。

本题的难点在于通过视频资料获得车流数据,并以此为基础建立数学模型,分析部分车道被占用后,道路拥塞程度与上游来车量的关系。

评阅时请关注如下方面:建模的准备工作(视频中车流数据的提取,包括视频缺失及错误的处理),模型的建立、求解和分析方法,结果的表述
,模型的合理性分析及其模型的拓广。

问题1.1.1.道路被占用后,实际的通行能力需要通过视频中的车流数据得到,不能仅由交通道路设计标准估计;1.2.应该根据视频信息给出不同时段、不同情况下车流量的变化,需要给出通行能力的计算方法、理由的陈述或分析;
1.3.在被占用道路没有车辆排队时,通行能力等同于单车道情形,但当被占用道路有车辆排队时,由于被占用道路车辆的变道抢行,会使道路的通行能力下降
,好的结果应该明确指出这一点。

问题2.2.1.对于视频2的分析同视频1,需要通过视频2与视频1的数据对比给出通行能力的差异及原因分析;2.2.由于事故横断面下游交通流方向需求不同,会导致上游每条车道分配到的车辆数不同,使两种情况事故所处道路横断面形成多车道排队的机率不同,从而影响实际通行能力。

如果在模型中注意到这一点则更好。

问题3.3.1.建立数学模型,给出交通事故所引起的路段车辆排队长度与事
故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系;3. 2.模型的形式可以多样,但需要包含上述各种因素。

关键考察模型假设的合理性、参数确定的原则、及模型的可计算性。

问题4.4.1.本问题是问题1及问题3的扩展,可利用问题1得到的通行能力及问题3的模型计算结果;4. 2.和问题1、3不同,当事故横断面离红绿灯路口较近时,司机无充分时间调整车道,会增大多车道占用情形,影响通行能力,模型计算
中应考虑这一点;4.3.附件中给出了上游路口信号灯的控制方案,会影响上游来车的流量分布,如果学生能够利用附件给出上游路口信号灯配时方案和交通组织方案则更好。

据得到,不能仅由交通道路设计标准估计;1.2.应该根据视频信息给出不同时段、不同情况下车流量的变化,需要给出通行能力的计算方法、理由的陈述或分析;1.3.在被占用道路没有车辆排队时,通行能力等同于单车道情形,但当被占用道路有车辆排队
时,由于被占用道路车辆的变道抢行,会使道路的通行能力下降,好的结果应该明确指出这一点。

问题2.2.1.对于视频2的分析同视频1,需要通过视频2与视频1的数据对比给出通行能力的差异及原因分析;2.2.由于事故横断面下游交通流方向需求不同,会导致上游每条车道分配到的车辆数不同,使两种情况事故所处道路横断面形成多车道排队的机率不同,从而影响实际通行能力。

如果在模型中注意到这一点则更好。

问题3.3.1
.建立数学模型,给出交通事故所引起的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系;3. 2.模型的形式可以多样,但需要包含上述各种因素。

关键考察模型假设的合理性、参数确定的原则、及模型的可计算性。

问题4.4.1.本问题是问题1及问题3的扩展,可利用问题1得到的通行能力及问题3的模型计算结果;4. 2.和问题1、3不同,当事故横断面离红绿灯路口较近时,司机无充分时
间调整车道,会增大多车道占用情形,影响通行能力,模型计算中应考虑这一点;4.3.附件中给出了上游路口信号灯的控制方案,会影响上游来车的流量分布,如果学生能够利用附件给出上游路口信号灯配时方案和交通组织方案则更好。

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