饮酒驾车数学模型代码
饮酒驾车模型及matlab实现
数学实验
y1 (t ) 记 c(t ) ，得： V
Ng0k1 c(t) (ek2t ek1t ) V (k1 k2 )
式（7.5.3）可以写成
(7.5.3)
当前任务就 是，确定 k,k1,k2
c(t ) k (e k2t e k1t ) , (7.5.4)
Ng 0 k1 , k1 k2 其中 k V (k1 k2 )
y1(t):在时刻t中心室(血液和体液)的酒量(mg);
K2:酒精从中心室向体外排出的速率系数; V:中心室的容积(100ml).
数学实验
7.5.4 模型假设
大李在短时间内喝下2瓶啤酒后，酒精先从吸收室（肠胃）进入中 心室（血液与体液），然后从中心室向体外排出。忽略喝酒时间， 并假设： （1）吸收室在初始时刻t=0时，酒精量立即为2g0，酒精从吸收室进 入中心室的速率（吸收室在单位时间内酒精量的减少量）与吸收室 的酒精量成正比，比例系数为k1. (2)中心室的容积V保持不变；在初始时刻t=0时，中心室酒精量为0; 在任意时刻，酒精从中心室向体外排出的速率（中心室的单位时间 内酒精量的减少量）与中心室的酒精量成正比，比例系数为k2. (3)在大李（体重为70kg）适度饮酒没有酒精中毒的前提下，假设k1 和k2都是常数，与酒精量无关。 （4）考虑到大李在下午6点接受检查，之后由于离开检查地点以及 停车等待等原因耽误了一定时间，因此假定大李在晚8点吃晚饭 (即大李从第一次接受检查到第二次喝酒之间相隔了2个小时)
参数的初值设定思路：
e x 1 x ,所以 :
k1t
c(t ) k (e
k 2t
e ) k (k1 k2 )t
根据原始数据表，当t=1时，有 k (k1 k2 ) 80
数学模型 饮酒驾车模型
一、实验目的理解数据拟合基本内容，掌握Matlab软件求解数据拟合的基本方法二、实验用仪器设备、器材或软件环境Matlab软件三、求解问题据报载，2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万，其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况，国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准，新标准规定，车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克／百毫升，小于80毫克／百毫升为饮酒驾车（原标准是小于100毫克／百毫升），血液中的酒精含量大于或等于80毫克／百毫升为醉酒驾车（原标准是大于或等于100毫克／百毫升）。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒，下午6点检查时符合新的驾车标准，紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒，为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家，又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车，这让他既懊恼又困惑，为什么喝同样多的酒，两次检查结果会不一样呢？请你参考下面给出的数据（或自己收集资料）建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型，并讨论以下问题：1. 对大李碰到的情况做出解释；2. 在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准，在以下情况下回答：1）酒是在很短时间内喝的；2）酒是在较长一段时间（比如2小时）内喝的。
参考数据1. 人的体液占人的体重的65%至70%，其中血液只占体重的7%左右；而药物（包括酒精）在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2. 体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后，隔一定时间测量他的血液中酒精含量（毫克／百毫升），得到数据如下：四、数学模型1.模型假设1、假设每瓶啤酒内的酒精含量一定。
2、假设食物不影响人体对酒精的吸收。
3、假设人体血液体积一定。
4、假设人体对酒精的吸收、消化、排泄功能正常。
5、假设人体血液中的酒精量与喝入的酒精量成线性关系。
6、假设酒精进入中心室以后直接排出体外。
饮酒与安全驾车问题的数学模型
ｐ ｏ ｉ ｅ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｒｔ ｅ ｒ ｖ ｄ ｓｒ ａ ｏ ａ ｌ ｕ ｇ ｓ ｉ ｓｆ ｈ ｍ． ｏ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｕ ｋ ｄ ｉ ｎ ； ｉｆ ｒ ｎ ｉ ｌ ｑ ｔｏ Ｍ ａ ｈ ｍａ ｉ ａ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｎ ｒ ｖｉ ｇ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｕａ ｉｎ； ａ ｅ ｔ ｅ ｔｃ
恢 复驾 车所 需的 时 间也 就 越 长。在 保 障安全 驾 车的前提 下 ，对 司机 允许 的饮 酒量提 出 了合理 的 建议 。 关键词 ：饮 酒驾 车 ；微 分方程 ；Ｍａ ｅ ｔ ａ ｔ ｍａｉ ｈ ｃ
中 图 分 类 号 ： ０２ ９ 文 献标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： ｌ７ — ３ ６２ １ ） ２ ０ １－ ４ ６ ４ ３ ２ （０ ０ ０ — ０ ３ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｙ ｎ ｌ ｚ ｎ ｈ Ｍ ｅ ａ ｏ ｉ ｓｒ ｃ： ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｂ ｌ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｃ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｌｏ ｏ ｉ ｕ ｎ ｂ ｄ ｅ ｃ ｈ ｌ ｎ ｈ ｍａ ｏ ｉｓ ｈ ａ ｅ ｓａ ｌｓ ｅ ｔ
Ｔｈ ａ ｈｅ ａ ｉ ａ ｏ ｌ ｎ ｔ ｅＩ ｓ ｆＤｒｎｋ ｎ ｎｄ Ｓ ｆ ｔ ｒｖ ｎ ｅＭ ｔ ｍ ｔｃ ｌ Ｍ ｄｅｓｏ ｈ ｓ ｕｅｏ ｉ ｉ ｇ ａ ａ ｅ ｙ Ｄ ｉ ｉ ｇ
ＸＵ ｉ ｕ Ｈｕ － ｎ ｊ
（ ｐ ｒ ｎ ｆ ａｉ ｏ ｒｅＹａ ｇ ｈ ｕＰ ｌｔｃ ｎｃＩｓｉ ｔ， ｎ ｚ ｏ ２ １７ Ｃ ｉａ Ｄｅａｔ ｍｅ ｔ Ｂ ｓｃｃ ｕｓ， ｎ ｚ ｏ ｏｙｅｈ ｉ ｎｔ ｅＹａ ｇ ｈ ｕ２ ５ ２ ， ｈｎ ） ｏ ｕ ｔ
Ａｐｒ ２ ０ ． ０１
饮 酒 与 安 全 驾 车 问题 的数 学模 型
饮酒驾车的数学模型
" # /
中心室的酒精浓度与 6成正比的排条 " 比 例 系 数 Y# 与 比例系数 Y $ 再考虑到 中 心 室 和 吸 收 室 6 0 成正比的吸收 " 0# 的容量比例为 9 $ " # 的微分方程 9 = 0 就得到 6 " # 9 Q 6 = 0 " # # $ " # bCY 6 = d Y 6 = 6 . b. 0 0" Q = 9 " # ‘
" # -
将" # 式代入 " # 式解得 / ‘ Y Q 0 CY = CY= " # " # C5 5 6 = b & 9 Y 0 CY
0
!" $
酒精的排出阶段 因为一开始喝酒时 $ 就有排出过程 $ 当酒精未达到机体
最大 消 除 能 力 时 " 主要是未超出催化生物转化的酶的饱和 限时 # $ 都将按一级动 力 学 方 式 消 除 $ 当其量超过机体最大 消除能力时 $ 将只能按最大消除能力这一恒量进行消除 $ 变 为零级消除动力学 方 式 $ 即 出 现 消 除 动 力 学 模 型 转 换%根 据零级动力学原理 $ 得! # Q 6 = -" bCY 万方数据 Q =
的容积在过程中保持不变 !
’ ( 假设当 酒 精 进 入 中 心 室 时 % 吸收和排除的数量相 2 比% 吸收可以忽略 ! ( 假设酒 精 在 体 内 作 用 没 有 性 别 差 异 % 没有种族差 ’ 1 异! !" $ 参数说明 ’ ( 假设酒精在吸收室的浓度为 6 ( % 中央室的浓度6 0 = 0’ ’ ( % 吸收率为 6 ’ ( % 消除速率为 Y) = = ’ ( 假设人体中心室的容量为 9 和吸收室的容量为 9 0) ( 假设一个 正 常 人 的 体 重 为 ] % 每瓶啤酒的体积 ’ 2 . Y H 为‘ ) . . @ > $ 模型的建立 实验数据如表 0* 表0 人体内酒精含量与时间的关系
数学建模论文饮酒驾车模型完整版
数学建模论文饮酒驾车UJ模型HEN system office room [HEN 16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688]0 1饮酒驾车模型摘要交通事故是LI前危害人类生命的笫一杀手，而酒后驾车已经成为引发交通事故的重要原因之一，并日益凸现为社会问题，因此必须加强有效防控，以保障交通安全和秩序.长期以来，我国酒后驾车现象一直处于较快增长的态势，由酒后驾车引发的交通事故屡见不鲜,酒后驾车成为备受社会关注的热点问题.本文主要讨论了在两种饮酒方式下血液中酒精含量如何变化的问题.通过建立了胃、肠和体液里酒精浓度的微分方程，综合分析了饮酒量、饮酒方式和饮酒者质量三个因素对安全驾车的影响.针对饮酒方式的不同，本文将饮酒过程分成快速饮酒、某时间段内匀速饮酒和多次饮酒三种形式来讨论•并分别建立了快速饮酒、匀速饮酒和多次饮酒系统动力学模型，并运用非线性最小二乘法进行数据拟合得到相关参数，从而得到了血液中酒精含量与时间的函数关系（见图二）。
并结合模型I，运用MATLAB工具得到了快速饮用三瓶啤酒时的违规时间分布（见图三）•进而推广到快速饮用不同量的啤酒的违规时间分布图（见图四）.最后对相关问题进行了解答，结果表明，模型是合理和有效的.另外，本文在模型分析中具体的解释了大李所遇到的问题（详见模型分析）•并给想喝一点酒的司机在驾车方面提出了相应的建议和指导.关键词最小二乘法房室模型动力学模型matlab软件拟合曲线目录解释题目中大李遇到的问题2喝了三瓶酒或半斤低度白酒后多久才能驾车3估计血液中酒精含量在何时最■—4y.咼 ........................................................................ .. (13)天天喝酒，能否开车 ........................................................................ (14)给司机的忠Zfc. (15)七、模型评价 ........................................................................ (16)八、模型推广 ........................................................................ (17)九、参考文献 ........................................................................ (17)十、附录 ........................................................................ .. (17)一、问题重述据报载，2003年全国道路交通事故死亡人数为万，其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例.针对这种严重的道路交通情况，国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准，新标准规定，车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/ 口•毫升，小于80毫克/ 白毫升为饮酒驾车（原标准是小于100毫克/白毫升），血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车（原标准是大于或等于100毫克/白毫升）.大李在中午12点喝了一瓶啤酒，下午6点检查时符合新的驾车标准，紧接着他在吃晚饭时乂喝了一瓶啤酒，为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家，乂一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车，这让他既懊恼乂困惑，为什么喝同样多的酒，两次检查结果会不一样呢？并进一步分析快速或匀速饮3瓶啤酒在多长时间内驾车就会违反新标准，估计血液中的酒精含量在什么时间最高，如果某人天天喝酒，是否还能开车等问题•并根据所做岀的结果，结合新国家标准写一篇短文，给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告.二、问题分析根据生物学知识可得，酒精进入机体后，同药物一样，作用于机体而影响某些器官组织的功能；另一方面酒精在机体的影响下，可以发生一系列的运动和体内过程：自用药部位被吸收进入血液循环；然后分布于各器官组织、组织间隙或细胞内；有部分酒精则在血浆、组织中与蛋口质结合；或在各组织（主要是肝脏）发生化学反应而被代谢；最后，酒精可通过各种途径离开机体（排泄）；即吸收、分布、代谢和排泄过程。
工程测量技术专业《实例008：判断是否为酒后驾车707》
实例008：判断是否为酒后驾车
如果规定，车辆驾驶员的血液酒精含量小于2021/100ml 不构成酒驾；酒精含量大于或等于2021/100ml 为酒驾；酒精含量大于或等于80mg/100ml 为醉驾。
先编写Python 程序判断是否为酒后驾车。
源程序
#实例008：判断是否为酒后驾车
a=-1
while a!=0:
a=input"请输入酒精含量："
while not :
a = input"输入不合法，请重新输入酒精含量："
a=float a
if a<2021print"不够成酒驾!"
elif a>=2021nd a<80:
print"已经到达饮酒驾驶!"
else:
print"已经到达醉酒驾驶标准!"
print"程序运行结束！"
运行结果
请输入酒精含量：2021经到达饮酒驾驶! 请输入酒精含量：15
不够成酒驾!
请输入酒精含量：40
已经到达饮酒驾驶!
请输入酒精含量：80
已经到达醉酒驾驶标准!
请输入酒精含量：0
不够成酒驾!
程序运行结束！
Process finished with eit code 0。
酒驾问题
东南大学《数学实验》报告学号 姓名 成绩 实验内容：一 实验目的1.掌握药物注射模型的求解2.掌握曲线拟合的方法3.解决酒驾的实际问题二 实验思路喝酒可以看作成一种药物注射模型，具体的采用快速静脉注射模型，则血液中酒精的浓度变化为c=)(*321t c t c e e C ---。
根据已有的数据，采用最小二乘拟合，求解出C 1 ,C 2,C 3三个参数。
非线性数据拟合函数lsqcurvefit 调用格式为：c=lsqcurvefit （'fun',x0,xdata,ydata ）其中'fun'为拟合函数的M 函数文件名，x0为初始向量，xdata,ydata 为参与曲线拟合的实验数据。
函数返回值c 为非线性函数fun 的拟合系数。
三 实验内容与要求1.实验代码及说明Cf-M 文件：function f=cf(c,tdata) %自定义函数，f 为输出形参；cf 为函数名；c ，cdata 为%输入形参f=c(1)*(exp(-c(2)*tdata)-exp(-c(3)*tdata)); %函数的具体表达式a2-M 文件：clear all ; %清除所有变量tdata=[0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16];cdata=[30 68 75 82 84 77 70 68 58 51 50 41 38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4]; %以上为某人喝了两瓶啤酒后血液酒精浓度的变化 c0=[1 1 1]'; %初始点选为全1向量c=lsqcurvefit('cf',c0,tdata,cdata); %调用最小二乘拟合指令plot(tdata,cdata,'ro'); %绘图操作，汇出每一点，并用ro （红色圆圈）表示点 x=0:0.1:16; %给变量xi 取范围和步长y=cf(c,x); %在拟合得到的参数条件下，计算理论浓度值 grid on ; %给图行添加网格hold on ; %使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将%绘制的图形，多图共存plot(x,y) %绘图操作，汇出理论浓度的变化曲线xlabel('t') %添加图形的横轴说明ylabel('c') %添加图形的纵轴说明title('最小二乘曲线拟合') %添加图形标题legend('原始数据点','拟合曲线') %图形说明c %显示C1 ,C2,C3三个参数2.实验结果（随机运行两次代码，得到不同的结果）（1）参数值及理论公式c =116.25250.18781.9711C=116.2525*)(9711.11878.0t t e e ---（2）拟合曲线图形四、解决实际问题1.对此人情况作出解释？中午12点喝一瓶酒，下午6点酒精残余量：c1=116.2525*)(6*9711.16*1878.0---e e /2=18.8365<20所以此时不构成饮酒驾车中午12点喝一瓶酒，凌晨2点酒精残余量：C2=116.2525*)(14*9711.114*1878.0---e e /2=4.1930晚饭喝一瓶酒，凌晨2点酒精残余量：C3=116.2525*)(6*9711.16*1878.0---e e /2=18.8365所以c2+c3>20,此时构成饮酒驾车2.短时间喝三瓶啤酒后何时才能驾车？t2=0.2:0.1:24;for i=1:239f(i)=116.2525*(exp(-0.1878*t2(i))-exp(-1.9711*t2(i)))*1.5;endhold on ;grid on ;plot(t2,f,t2,20)所以大约12小时之后血液酒精浓度才会低于20，符合驾车标准。
饮酒驾车的微分方程模型
二 、 模 假 设 建
１ 饮 酒 后 ， 精经 胃逐 步 扩散 到 血液 中 ． 被 血 液 中 的酶 逐 渐 ． 酒 冉
分解 。
由（ ） （ ） 看出 ：（ ） ， ＋ ｙ ｔ 是 以 ｅ 为 公 比的等 比序 ８÷ ９可 ， 一 ） （ ） （ 列， 故有 ：（ － （ ） ｒ ｙ ｔ ＝ ） ｙ ０ ＋ ， ０ １ｅ ） ｙ ￡） （ ’， ｙ ￡ ｙ ｔ ＋ ｑ （ ） （】－ （ ） １ ）（ （Ｉ・ｅｐ ） （ ＝ ） 对 七式 两边求 和得 ：
（ ， 各 时段 均 定作 常 数 Ｔ 并将 时 段 分 点记 成 ｔ ｉ ｌ２ ３ ｔ 将 ） ， ｉ＝ ， ， ……）则 （ ， 上 式化 为 ：（ － （ ） ｙ ｔ ＝２ ｐ Ｗｉ ｙ ｔ 『， ｙ ￡ ｙ ｔ ＋ （） ［ａｅ ＇ｑ （ ）ｒ ） －
整 理 为 ：（ ） （ ＋ ｑ （ ）２ ｅ ８ ｆ ｝ ） Ｔ ｙ ｔ ＝ １’ ＿ ・ 亦 有 ：（ － （ ＋ ｙ ｔ ＝ ａ ｅ 。 ｙ ￡ ｙｔ （ ） Ｈ） ） ２ｐ・ 。 （） ８ （ ９）
ｑ－ ｐ
（） ６
８ ８ ７ ６ ６ ５ ２ ２ ７ ８ ８ ８ ９ １ １ １ １ １ ｏ １ ２ ３ ４ ２ ２ １ １ １ １ ８ ５ ８ ５ ２ ｏ
５ ５ ４ １ ０ １ １ １ ５ ６ ７ ７ ４
所求 的血 液 中酒 精浓 度 随时 间变化 的 函数 ：
巾图 分类 号： ７ Ｏ１５
一
文 献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： ９ ８３ （００ ０— １４ ０ １０－ ６ １２ １ ）８ ０３— ２
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前 言
饮 酒肇 事 ， 所周 知 ， 众 本模 型 给 出了如下 建模依 据 ： 饮 洒 、 ① 醉酒