2013数学建模优秀作品

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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）。

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车道被占用对城市道路通行能力的影响

摘要

车道被占用是研究城市交通的一个重要领域。本题要求建立合理数学模型，成功解决某个道路被堵后交通情况变化的整个过程，为相关部门解决实际问题提供理论依据。

针对问题一，描述事故发生过程中实际交通能力的变化过程。我们根据视频的分析得出此段路为二级公路。按照二级路段的通行能力计算公式，在视频1中采集所需的数据，通过Excel 计算并绘制出图5-2。实际通行能力呈周期性变化，且随着阻塞车辆的增加而降低，但达到一定程度后递减效果不再明显。

针对问题二，分析所占不同道对该横断面交通能力影响差异。通过对附件3的分析，首先我们考虑的是不同道承担交通任务不同，进而导致需要换道的车辆数不同，换道会降低通行能力。通过流体力学理论验证了我们的设想。因此我们采用拟合的方式确定换道次数与实际交通能力的关系，利用Matlab 拟合结果为：

23031025.776

.66-+??-=x N 仅一道和仅三道换道次数比为1.33，所以仅三道比通行比仅一道通行实际交通能力强，由图5-6也可验证此结论。

针对问题三，确定排队长度与横断面实际交通能力、事故持续时间、路段上游车流量的关系。我们考虑到车流属于交通波，则有T y ω=，综合路口和交通带来的车流以60s 为一周期规律性变化，由此我们建立的交通波模型为：

()()()()()()[]()()112

11111t t k h t t t t k h k h t y B s ----+-=其中),()(N q f k h =，用

0/=dt dy 便可求出极值点，得到了()()[]()()()1112114/k h t t k h k h y B s s -+-=，即车辆

排队距离的表达式。并利用视频1中的数据进行检验，检验结果相对误差为4.5%，在误差允许范围内，基本符合实际情况，可以推广使用。

针对问题四，事故发生在距离上游路口140m 处，上游车流量为1500h pcu / 来确定经过多久车辆长度达到140m 。我们利用问题三的结论，把堵车距离作为已知量，堵车达到140m 的时间作为未知量。综合路口状况和交通灯。我们建立的模型为()()[]()()[]12

112

114/t k h t t k h k h t B s s +-+-=。通过分析视频1，求出所需数

据，得出车辆排队距离为140m 的时间为5分51秒。

本题综合了车辆变道的影响、路口状况的影响、交通灯变化规律的影响以及本段路的实况信息，建立了数学模型。考虑较为全面，可以给交通管理部门正确引导车辆行驶、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等提供理论依据。

关键词：换道行为；流体力学；Matlab 拟合；交通波

一问题重述

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。由于城市道路具有交通流密度大、连续性强等特点，一条车道被占用，也可能降低路段所有车道的通行能力，即使时间短，也可能引起车辆排队，出现交通阻塞。如处理不当，甚至出现区域性拥堵。

车道被占用的情况种类繁多、复杂，正确估算车道被占用对城市道路通行能力的影响程度，将为交通管理部门正确引导车辆行驶、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等提供理论依据。

视频1（附件1）和视频2（附件2）中的两个交通事故处于同一路段的同一横断面，且完全占用两条车道。请研究以下问题：

（1）根据视频1（附件1），描述视频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。

（2）根据问题1所得结论，结合视频2（附件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。

（3）构建数学模型，分析视频1（附件1）中交通事故所影响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。

（4）假如视频1（附件1）中的交通事故所处横断面距离上游路口变为140米，路段下游方向需求不变，路段上游车流量为1500pcu/h,事故发生时车辆初始排队长度为零，且事故持续不撤离。请估算，从事故发生开始，经过多长时间，车辆排队长度将到达上游路口。

二基本假设

模型假设

（1）附件1、附近2中视频所取时间具有代表性，能反映客观事实；

（2）事故发生具有偶然性，车流阻塞过程不存在人为干预；

（3）只考虑四轮及以上的机动车、电瓶车的交通流量；

（4）事故发生只会占用两个相邻车道；

三符号说明

N断面实际通行能力

f各项修正系数

i

f车道宽度修正系数

w

f车道硬路肩宽度修正系数

hv

f方向分布修正系数

d

f路测干扰修正系数

f

μ临界车速

m

μ自由流车速

j

k发生事故前车流密度

1

k平静点车流密度

1s

k阻塞密度

j

k临界密度

m

t事故持续时间

1

t最大排对长度时间

s

y最大排队距离

s

q上游车流量

l行驶车辆最小安全间距

N基本通行能力

最大

四问题的分析

本题从道路发生交通事故占用车道入手，要求建立模型解决占用后对通行能力的影响，占用不同车道对通行能力的影响，以及估算事故发生后车辆排队长度与相关参数的关系，并能准确计算车辆排队长度达到最大的时间

针对问题一，描述事故发生过程中，实际交通能力的变化过程。我们根据视频里的路面状况，首先确定公路的级别，进而确定所用的求解实际交通能力公式。求出任意时间段的交通能力，再建立实际交通能力与时间的关系，得到实际交通能力变化过程。

针对问题二，分析所占不同道对该横断面交通能力影响差异。通过对附件3的分析，首先我们考虑的是不同道承担交通任务不同，进而导致同一横断面不同车道发生事故对该横断面实际通行能力存在差异，因为需要换道的车辆数不同，换道会降低交通能力。通过对实际交通能力对换道次数作图，得到仅一道和仅三道通行的差异。

针对问题三，确定排队长度与横断面实际交通能力、事故持续时间、路段上油车流量的关系。我们考虑到车流属于交通波，应符合交通波模型，再综合路口和交通灯带来的车流规律性变化，求出了堵车距离的表达式。

针对问题四，事故发生在距离上游路口140m处，上游车流量为1500pcu/h 来确定经过多久车辆长度达到140m。我们利用问题三的结论，把堵车距离作为已知量，堵车达到140m的时间作为未知量。综合路口状况和交通灯，我们建立的模型为交通波模型。通过分析附件一的视频，求出所需数据，从而得出结果。

五 模型的建立与求解

5.1 问题一

本题要求通过对附件一的认真观察及分析事故所处横断面实际通行能力的

变化。分析其作用是为了确定新建道路的等级，性质，主要技术指标和线形几何要求，确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进方案和措施，为道路的改建和改善提供依据，作为交通枢纽的规划，设计及交通设施配置的依据，为制定交通组织，交通疏导，交通引导，交通量均衡，交通数量控制盒综合治理等交通系统管理方案提供依据，为制定交通管理，交通控制方案以及交通渠化，信号配时优化方案设计及选择等提供依据。

5.1.1 通行能力的计算

首先，我们要知道什么是道路的实际通行能力，道路的通行能力是指在一定的时间段内和在通常的道路，交通，管制条件下，能合理的期望人和车辆通过道路某一断面或地点的最大交通数量。通行能力一共分为三类，基本通行能力，实际通行能力和设计通行能力。

1.基本通行能力是指道路与交通处于理想情况下,每一条车道(或每一条道路) 在单位时间内能够通过的最大交通量。作为理想的道路条件,主要是车道宽度应不小于3.65 m , 路旁的侧向余宽不小于1.75 m , 纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。 作为交通的理想条件, 主要是车辆组成单一的标准车型汽车, 在一条车道上以相同的速度,连续不断的行驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔, 且无任何方向的干扰。在这样的情况下建立的车流计算模式所得出的最大交通量,即基本通行能力。基本通行能力与行驶车辆之间的最小安全间距公式如下:

)/(10006

.3/36003600N 00h l V

V l h t 辆最大===

）

（辆车安车安制反h l l V t V l l l l l /2546.32

0++Φ+=+++=

安

l 一般取用2m ，t 可取1s ，附着系数Φ与轮胎花纹，路面粗糙度，平整度，表

面适度，行车速度等因素有关，如表5-1所示：

表5-1 纵向附着系数与车速的关系表

)/(h km V

120 100 80 60 50 30 20 40 值

Φ

0.29

0.30

0.31

0.33

0.35

0.44

0.44

0.38

对应表中的数据，对小车的安全长度进行计算，小汽车车辆长度一般采用6m 。本题就把0l 取6m 。

2.计算可能通行能力N 是以基本通行能力为基础考虑到实际的道路和交通

状况,确定其修正系数,再以此修正系数乘以前述的基本通行能力,即得实际道路、

交通与一定环境条件下的可能通行能力[1]。 影响通行能力不同因素的修正系数为:

1)道路条件影响通行能力的因素很多, 一般考虑影响大的因素, 其修正系数有: ①车道宽度修正系数1f ；②侧向净空的修正系数2f ；③纵坡度修正系数3f ；④视距不足修正系数5f ；⑤沿途条件修正系数6f 。

2)交通条件的修正主要是指车辆的组成, 特别是混合交通情况下, 车辆类型众多, 大小不一, 占用道路面积不同,性能不同, 速度不同, 相互干扰大, 严重地影响了道路的通行能力。 一般记交通条件修正系数为6f 。于是,道路路段的可能通行能力为:

）（辆最大h f f f N N /6

21????= 交通条件：是不同类型的车辆换算为同一车型。对于不同等级的公路又有不

同的公式进行具体的计算，根据视频与下图进行匹配，可明显看出此题研究的公路应为二级公路，如图5-1所示。

图5-1 我国公路分级标准图

因此该题应应用二级公路所对应的公式及修正系数表。其中二级公路计算公式为：

f d HV w f f f f N N ????=最大

根据国标可知，85.0,00.1,56.0,56.0====f d HW w f f f f 。如表5-2、5-3、5-4

所示：

表5-2 方向分布修正系数表

方向分布50/50 55/45 60/40 65/35 70/30

修正系数 1.00 0.97 0.94 0.91 0.85

表5-3 车道宽度及路肩宽度修正系数表

路肩宽度（m）0 0.5 1.0 1.5 2.5 3.5 4.5 车道宽度（m） 3.0 3.25 3.5 3.75 修正系数0.52 0.56 0.84 1.00 1.16 1.32 1.48

表5-4 路测干扰修正系数表

路测干扰等级未街道化区段少许街道化区段街道化区段修正系数 1.0--0.9 0.9--0.8 0.8--0.7

3.设计通行能力是设计某一公路设施时，根据对交通运行质量的要求，即在一定服务水平要求下，公路设施所能通行的最大小时交通量。因此，设计通行能力与选取的服务水平级别有关。是道路规划、设计的依据。此题不涉及设计通行能力。

5.1.2 视频1的解析

通过对附件一的仔细观察，从发生事故开始采集数据，知道事故解除期间的一段时间内，不同车道通过的车辆大小不同，然而不同车的车型大小会影响到车的通行能力。特别是混合交通情况下，车辆类型众多，大小不一，占用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互干扰大，严重地影响了道路的通行能力。为了使不同车型的车辆换算为同一车型，一般根据所占道路面积和行车速度的比值进行换算，亦可用平均车头时距的比值进行换算[2]。因此，根据国家交通部规定车种换算系数可将不同型号车的大小统一化，如表5-5所示：

表5-5 交通部规定车种换算系数表

车辆种类换算系数

载货汽车、大客车、重型载货汽车、拖拉机 1.0

带挂车的载货汽车、大平板车 1.5

小汽车、吉普车、摩托车、人力车（架子车）0.5

兽力车 2.0

自行车0.1

根据表5-5中所给的标准换算系数将附件的各种型号的车进行标准化，分别采集出某段时间内各车道通过的小车数，对其进行数据整理，如表5-6所示：

表5-6 各道路车辆及时间间隔表

时间（s）一车道（辆）二车道（辆）三车道（辆）车辆总数（辆）

68 5 12 6 23

62 7 9 5 21

77 6 10 4 20

74 12 9 0 21

73 8 12 1 21

68 9 10 1 20

56 9 7 4 20

67 9 8 3 20

79 15 4 4 23

75 14 5 3 22

66 10 6 4 20

通过表5-6，可算出每小时通过的车辆总数，又因为车辆长度对于小汽车一般采用6m，所以与单车道计算通行能力数值表（表5-7）进行匹配，得到相应的速度，如表5-8所示：

表5-7 实际通行能力的综合表

pcu/h V(km/h) Namx(pcu/h) N(pcu/h)

960 50 8331 2090

1140 40 6665 1672

1380 20 3332 836

960 50 8331 2090

1140 40 6665 1672

1320 20 3332 836

1200 30 4998 1254

900 60 9997 2508

1380 20 3332 836

720 80 13329 3344

1200 30 4998 1254

780 80 13329 3344

1200 30 4998 1254

960 50 8331 2090

1140 40 6665 1672

1560 10 1666 418

1200 30 4998 1254

1020 50 8331 2090

1380 20 3332 836

表5-8 单车道的计算通行能力数值表

计算车速v（Km/h）120 100 80 60 50 40 30 20 10

取车长6cm 计算值（辆/h）

采用值（量/h）

506

500

603

600

718

700

888

900

999

1000

1121

1100

1231

1200

1256

1250

857

850

取车长8cm 计算值（辆/h）

采用值（量/h）

502

500

592

600

703

700

862

850

963

950

1062

1050

1155

1150

1065

1050

695

700

取车长6cm 计算值（辆/h）

采用值（量/h）

494

500

589

600

681

700

815

800

893

900

959

950

1050

1060

864

850

565

550

经过以上表格中数据及其对这些数据的分析得到了在交通事故发生至撤离期间，事故所处横断面实际通行能力随时间的变化过程，如图5-2所示：

s

图5-2 事故所处横断面实际通行能力变化图

根据图5-2事故所处横断面实际通行能力变化图，可以得出实际通行能力的变化过程具有明显的周期性，并且当实际通行能力达到一定的限制时，即实际交通能力比较好，然后交通能力由强变弱。同理，当实际交通能力比较差时，经过一段时间后又由弱变好。因此，实际交通能力的变化具有明显的周期性。而且通过观察视频可以看出，此周期与交通灯的变化周期近似相同。

5.2 问题二

5.2.1 视频2的解析

根据视频2进行数据的提取，数据的提取见本论文的附件1所示。将提取的数据按照第一问的方法进行处理得到视频2的综合表，做法与第一问相同，如表5-9所示：

表5-9 实际通行能力的综合表

pcu/h V（km/h）Namx(pcu/h) N(pcu/h)

1285.71 20 3333 836.27

1674.42 20 3333 836.27

654.55 10 1666 418.13

1358.49 20 3333 836.27

1411.76 20 3333 836.27

699.03 80 13333 3345.07

1333.33 20 3333 836.27

1043.48 50 8333 2090.67

1220.34 30 5000 1254.40

1043.48 50 8333 2090.67

1309.09 20 3333 836.27

1241.38 30 5000 1254.40

1333.33 20 3333 836.27

1241.38 30 5000 1254.40

1263.16 20 3333 836.27

1107.69 40 6666 1672.53

1241.38 20 3333 836.27

1180.33 40 6666 1672.53

1440.00 20 3333 836.27

经过以上表格中数据及其对这些数据的分析得到了在交通事故发生至撤离期间，事故所处横断面实际通行能力随时间的变化过程，对其进行整理、分析，得到图5-3所示：

图5-3 视频2的实际通行能力图

5.2.2 通行能力差异性分析

由附表3可知三个车道通行车辆比例，能画出三车道的通车比例图，如图

5-4所示：

图5-4 车道通行车辆比例图 表5-10 一三道换倒数综合表

一道21%

二道44% 三道35% 合计 仅通一道换道数1m 0 44% 70% 114% 仅通三道换道数2m 42%

44%

86%

换道数之比（21/m m ）

1.33

由于附件一附件二的差异就在事故发生后没有受影响的道路不同，而道路的直接差别就在于所承担的车辆比例不同。所以我们得到车辆换道对通行能力有影响的初步设想。为了证明我们想法的正确性，查阅参考文献，其中流体力学的研究方法可得出相同的结论。流体力学的研究方法可得出考虑换道的车道交通流动力学模型为：

[]）

（10)()(//k 1???

??

=??????--??? ???????????-+??-?+??+??=??+??s k u u x q k u u k x u u q x

u u t u s x q t w t w 式中：u 为速度；k 为密度；t 为时间；x 为位置；q 为车道流量，ku q =；w u 为

波速；1u 为最大波速；

dx dr

s =

，其中r 为换道流量。当车辆离开车道时，0

0r ，0>s ；无车辆进出时，0=r ，0=s 。 采用特征线分析法得到了此公式的解析式。其中，流量、密度和换道率之间的关系为

()[]()[]

）（20

1,5.001,5.04101,110,12''111???

?

?????≤≤-≤≤??

?????????? ??-≤≤-≤≤≤≤-<≤-+≤<<≤-+-σσσσσσσσσσσσσσσσc k k e k e k k k mu e k k e k e k mu e k k e k e k m mk u k k e k e k m mk u f f j f f j f f f f

式中：1u 为自由流速度，是道路的设计时速；

j

k 为以自由流速度行驶时的最大

密度；m 为波速系数；

从式中可知，对某一车道的交流而言，车辆换入只会增加高速度低密度区的通过量，对通行能力没有影响；而车辆换出会降低车道的通行能力，对一条封闭的告诉公路基本路段而言，每次换道都是从一个车道换出，而进入另一车道的通行能力无影响，因此，基本路段内车辆的换道（包括换出和换入的全过程）只会降低整个路段的通行能力，以式（2）为基本可得到整个路段平均每车道的换道率与通行能力之间的关系，从式（3）可知，换道频率的增加会降低道路的通行能力，算法为：

σe k mu q C j f 4

1

max == (3)

由该理论可充分证明换道频率的增加会降低道路的通行能力得想法是争取的，进而我们对数据进行采集，收集了视频一中的，相同时间内，换道的小车数量（附件2），并综合问题一的方法计算出其对应的实际通行能力，将二者用matlab 进行拟合（附件3），得到的拟合图形如图5-5所示：

图5-5 换道车数与通行能力的拟合图

其所求得的拟合方程为：23031025.767.66+??-=-x N ，N 为实际交通能力，

x 为小车换道数量。综合问题，将两组数据进行对比，可以得到如图5-6所示：

图5-6 两个视频通行能力的对比图

明显看出，视频一中小汽车只从车道一通过时的通行能力明显小于视频二中小汽车只从车道一通过时的通行能力。通过附件三可知，只通过车道一的换道频率高于只通过车道三的换道频率。

5.3 问题三

5.3.1 问题分析

根据题意，分析一种交通事故对路段车辆排队长度与事故横断面实际交通能力，事故持续时间，路段上游车流量间的关系，通过对文献的查找分析，波动理论模型就是用来解决事故发生后车辆的排队问题，所以本题我们采用了波动理论模型解决。用波动理论表示排队长度随时间的变化，在此基础上建立交通事故所影响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、路段上游车流量之间的数学模型。交通流理论中将相邻两种状态的交通流之间的界面称为“交通波”，简称“波”。当事故发生后事故点的通行能力降低，如果上游的交通需求超过评定点的通行能力，将出现一个向后的返回波，当事故排除后将出现“启动波”，同时尾部又有后续车辆到达，即还有返回波，两者同时存在，且都在向后运动[3]。

图5-7 事故发生点交通波传播示意图

5.3.2 模型的建立

假设当交通事故发生后，本车道上游的需求流量下降为

q，对应的密度记为

1

1k ，

瓶颈点的通行能力下降为1s ，车流密度相应的上升为1s k ，事故持续时间为1t ，故障排除后，排队车辆以饱和流率s 驶出，对应密度记为s k ，一般异常时间持续时间的定义是指从交通异常产生到交通流状态恢复正常所需的时间。它由四个阶段构成，第一阶段是交通异常时间产生到AID 系统检测并确认事件；第二阶段是相应阶段，即从确认时间到救援车辆到达始事发现场；第三阶段是清除时间，即从救援车辆到达到离开现场；第四阶段是交通流恢复阶段，即从事件清除到排队完全消失，交通流恢复正常，事故持续时间是指前三个阶段持续的总时间，也可称为事故清除时间[4]。事故发生后返回波的轨迹，波速为：

1

11

1k k q s s --=

ω (4) 通过观测可确定流量和密度的关系模型，本文采用GREENSHIELD 流—密模型，如图5-8所示，冰规定需求流量i q 属于高速低密的畅流态，而1s 属于低速高密的拥挤态。则

???

?

????--=j s f k k k u 111ω

通过解三角形可得出B t ，令()dk

dq

k h =

，则

图5-8 流—密关系曲线图

由上两式可得

()()

ω-=

11

1s s B k h t k h t

由于

()???

? ??-===j s f s s k k u k k dk dq k h 11121 因此

()1

11

12s s j

B k k t k k

t --=

当B t t <≤0，()t t y ?-=ω

设R k 表示任意一点的交通流密度，则该点的波速为：

1

1k k q q dt dy R R ---= ()R j

j

f k k k

k u --=

1

又()()1t t k h y R R -?-=()121t t k k u j R f -????

?

??-

-=则： ()j f f k k u t t y

u dt dy 1122+-+-=

此方程可化为齐次微分方程，令1t t T -=则：

()??

?

???-=121k h T y dT dy 设T y ω=，可得任意一点的排队长度为：

()()()()()()T k h TT k h k h T y B s 121

11-+-=

则 ()()()()()()[]()()1121

1111t t k h t t t t k h k h t y B s ----+-= (5)

由公式（4）到（5），根据实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量便可求得车辆排队长度()t y 。

5.3.3 模型的检验

模型是考虑实际情况，综合各种因素抽象出的一个方程，需要实际的检验才能应用到实际中去，因此做出检验。

通过对视频一的分析，从事故发生到第一次达到排队车长度为120m 用时为8分10秒，将min 17.8=t 代入方程，并综合上游流量h pcu q /11540=、

()???

?

?

?-

==

j f k k u k dk dq

k h 21求得最大排队长度为()km t y 1146.0=。 对这一结果进行分析： 计算值与实际值的差值：

km 0054.0-12.0-1146.0-y ===?实算y y

绝对误差为：

m km y 4.50054.0==?=?

相对误差：

%5.4%1001204.5%100=?=??=

实y η

由于相对误差%5%5.4<=η在可接受范围，由此可认为对问题三建立的模型较为可靠，可以用于实际问题的计算。

5.4 问题四

5.4.1 问题的分析

此题所求车排队长度达到140m 的时间与问题三中已知时间求解最大距离有对应关系。同样运用交通波模型，建立达到一定长度的时间与上游车流密度、最大距离、横断面实际通行能力的关系。

5.4.2 模型建立

由于类似于模型三建立，所以具体步骤不在重复书写，模型结果为：

()()()()()()[]()()1121

1111t t k h t t t t k h k h t y B s ----+-=

将此公式对时间t 求导：

0=dt

dy

排队达到给定距离的时间：

()()[]()()[]12

112

114/t k h t t k h k h t B s s +-+-=

5.4.3模型的求解

视频一中的交通事故所处横断面距离上游路口变为140m ，路段下游方向需求不变，路段上游车流量为1500pcu/h ，事故发生时，车辆初始排队长度为零，且事故持续不撤离从而计算出从事故发生开始，经过多长时间，车辆排队长度将到达上游路口。由问题三可知，要想求得事故发生开始直到车辆排队长度到达上游路口所需的时间s t ，就要找出事故发生前，此路段对应的车流量密度、阻塞密度、事故发生后车流密度、畅通流速。

车流量密度km k /pcu 381=，阻塞密度km pcu k j /9.81=，车流密度相应的上升为km pcu k s /751=，畅通速度h km u f /60=。将数据代入公式（2）中求得

h km /78.22-=ω，通过公式（3）可得出min 316.01=t ，将B t 代入公式（5）中，解出min 1717.0t 1=，又因为()-49.89km/h 1=s k h ，() 4.32km/h h 1=k ，又因为将此公式对时间t 求导：

0=dt

dy

可得最大排队长度和相应时刻如下:

()()[]()()[]12

112

114/t k h t t k h k h t B s s +-+-=

将以上数据代入到公式（12）可得到车辆排队长度到达上游路口的相应时刻，

5.85min =s t 。

全国数学建模竞赛一等奖论文

交巡警服务平台的设置与调度 摘要 由于警务资源有限，需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡，缩短出警时间。用出警次数标准差衡量其均衡性，平台与节点的最短路衡量出警时间。 对问题一，首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件，利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围，并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达，最长出警时间为5.7分钟。 其次，利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案，要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。 最后，以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。建立基于不同权重的平台调整评价模型，以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数，得到最优的增加平台方案。此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数，由此得到增加的平台位置，权重参数可反映不同的实际情况和需求。如确定增加4个平台，令u=0.6，v=0.4，则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。 对问题二，首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性，利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。得出B、C区各需改变2个平台的位置，新方案与现状比较，表明新方案比现状更合理。D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。 其次，先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案，最长出警时间12.7分钟。在保证能够成功围堵的前提下，若考虑节省警力资源，分析全市六区交通网络与平台设置的特点，我们给出了分阶段围堵方案，方案由三阶段构成。最多需调动三组警力，前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。此方案在保证成功围堵嫌疑人的前提下，若在前面阶段堵到罪犯，则可以减少警力资源调度，节省资源。 【关键字】：不同权重的平台调整评价模糊加权分析最短路二分图匹配

全国大学生数学建模竞赛论文模板

2009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/C/D中选择一项填 写）： 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)：指导教师组 日期：年月日 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 2009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）： 论文标题 摘要 摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述，其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 一般说来，摘要应包含以下五个方面的内容： ①研究的主要问题； ②建立的什么模型； ③用的什么求解方法； ④主要结果（简单、主要的）； ⑤自我评价和推广。

摘要中不要有关键字和数学表达式。 数学建模竞赛章程规定，对竞赛论文的评价应以： ①假设的合理性 ②建模的创造性 ③结果的正确性 ④文字表述的清晰性 为主要标准。 所以论文中应努力反映出这些特点。 注意：整个版式要完全按照《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》的要求书写，否则无法送全国评奖。 一、问题的重述 数学建模竞赛要求解决给定的问题，所以一般应以“问题的重述”开始。 此部分的目的是要吸引读者读下去，所以文字不可冗长，内容选择不要过于分散、琐碎，措辞要精练。 这部分的内容是将原问题进行整理，将已知和问题明确化即可。 注意： 在写这部分的内容时，绝对不可照抄原题！

葡萄酒的评价_全国数学建模大赛优秀论文

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）：重庆工商大学 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)： 日期： 2012 年 9 月 10 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

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）：

葡萄酒的评价 摘要 酿酒葡萄的好坏与所酿葡萄酒的质量有直接的关系，葡萄酒和酿酒葡萄检测的理化指标会在一定的程度上反映葡萄酒和葡萄的质量。本论文主要研究葡萄酒的评价、酿酒葡萄的分级以及酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标之间的相互关系问题。 对于问题一:我们从假设检验的角度出发分析，对两组的评分进行均值和方差运算，并在零假设成立的前提下通过使用Matlab 做T 检验，得出两组评酒员对于红葡萄酒的评价结果无显著性差异，而对于白葡萄酒的评价结果存在显著性差异的结果。再建立可信度模型 = H ，计算结果如下表， 对于问题二:根据葡萄酒质量的综合得分，将其划分为优、良、合格、不合格四个等级，并对酿酒葡萄的理化指标进行主成分分析，得出对葡萄影响较大的 到了它们的偏相关系矩阵。利用通径方法建立了数学模型，得出了它们之间的线性回归方程： 11231123=2.001x 0.0680.015x +........=0.0540.7580.753x ......... y x y x x ----+红红红红白白白白 对于问题四:在前面主成分分析和葡萄酒分级的基础上，建立Logistic 回归模型，并利用最大似然估计法求出线性回归方程的参数，得出线性回归方程。运用SPSS 软件，通过matlab 编程运算，求出受它们综合影响的线性回归方程。在验证时，随机从上面选取理化指标，将它们带入P 的计算式中，通过所求P 值判断此时葡萄酒质量所属级别，得出了不能用葡萄和葡萄酒的理化指标来评价葡萄酒的质量的结论。

2013全国数学建模大赛a题优秀论文

车道被占用对城市道路通行能力的影响 摘要 随着城市化进程加快，城市车辆数的增加，致使道路的占用现象日益严重，同时也导致了更多交通事故的发生。而交通事故发生过程中，路边停车、占道施工、交通流密增大等因素直接导致车道被占用，进而影响了城市道路的通行能力。本文在视频提供的背景下通过数据采集，利用数据插值拟合、差异对比、车流波动理论等对这一影响进行了分析，具体如下： 针对问题一，首先根据视频1中交通事故前后道路通行情况的变化过程运用物理观察测量类比法、数学控制变量法提取描述变量（如事故横断面处的车流量、车流速度以及车流密度）的数据，从而通过研究各变量的变化，来分析其对通行能力的影响。而视频1中有一些时间断层，我们可根据现有的数据先用统计回归对各变量数据插值后再进行拟合，拟合过程中利用残差计算值的大小来选择较好的模型来反应各变量与事故持续时间的关系，进而更好地说明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。 针对问题二：沿用问题一中的方法，对视频2中影响通行能力的各个变量进行数据采集，同样使用matlab对时间断层处进行插值拟合处理，再将所得到的的变化图像与题一中各变量的变化趋势进行对比分析，其中考虑到两视频的时间段与两视频的事故时长不同，从而采用多种对比方式（如以事故发生前、中、后三时段比较差值、以事故相同持续时间进行对比、以整个事故时间段按比例分配时间进行对比）来更好地说明这一差异。由于小区口的位置不同、时间段是否处于车流高峰期以及1、2、3道车流比例不同等因素的影响，采用不同的数据采集方式使采集的变量数据的实用性更强，从而最后得到视频1中的道路被占用影响程度高于视频2中的影响程度，再者从差异图像的变化波动中得到验证，使其合理性更强。 针对问题三：运用问题1、2中三个变量与持续时间的关系作为纽带，再根据附件5中的信号相位确定出车流量的测量周期为一分钟，测量出上游车流量随时间的变化情况，而事故横断面实际通行能力与持续时间的关系已在1、2问中由拟合得到，所以再根据波动理论预测道路异常下车辆长度模型的结论，结合采集数据得到的函数关系建立数学模型，最后得出事故发生后，车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间以及路段上游车流量这三者之间的关系式。 针对问题四：在问题3建立的模型下，利用问题4中提供的变量数据推导出其它相关变量值，然后代入模型，估算出时间长度，以此检验模型的操作性及可靠性。 关键词：通行能力车流波动理论车流量车流速度车流密度

数学建模国家一等奖优秀论文

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《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)：B 我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）: 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： 20１4 年 9 月15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）：

SARS传播的数学模型 数学建模全国赛优秀论文

SARS传播的数学模型 (轩辕杨杰整理) 摘要 本文分析了题目所提供的早期SARS传播模型的合理性与实用性，认为该模型可以预测疫情发展的大致趋势，但是存在一定的不足.第一，混淆了累计患病人数与累计确诊人数的概念；第二，借助其他地区数据进行预测，后期预测结果不够准确；第三，模型的参数L、K的设定缺乏依据，具有一定的主观性. 针对早期模型的不足，在系统分析了SARS的传播机理后，把SARS的传播过程划分为：征兆期，爆发期，高峰期和衰退期4个阶段.将每个阶段影响SARS 传播的因素参数化，在传染病SIR模型的基础上，改进得到SARS传播模型.采用离散化的方法对本模型求数值解得到：北京SARS疫情的预测持续时间为106天，预测SARS患者累计2514人，与实际情况比较吻合. 应用SARS传播模型，对隔离时间及隔离措施强度的效果进行分析，得出结论：“早发现，早隔离”能有效减少累计患病人数；“严格隔离”能有效缩短疫情持续时间. 在建立模型的过程中发现，需要认清SARS传播机理，获得真实有效的数据.而题目所提供的累计确诊人数并不等于同期累计患病人数，这给模型的建立带来不小的困难. 本文分析了海外来京旅游人数受SARS的影响，建立时间序列半参数回归模型进行了预测，估算出SARS会对北京入境旅游业造成23.22亿元人民币损失，并预计北京海外旅游人数在10月以前能恢复正常. 最后给当地报刊写了一篇短文，介绍了建立传染病数学模型的重要性.

1．问题的重述 SARS （严重急性呼吸道综合症，俗称：非典型肺炎）的爆发和蔓延使我们认识到，定量地研究传染病的传播规律，为预测和控制传染病蔓延创造条件，具有很高的重要性.现需要做以下工作： （1） 对题目提供的一个早期模型，评价其合理性和实用性. （2） 建立自己的模型，说明优于早期模型的原因；说明怎样才能建立一个真正能够预测以及能为预防和控制提供可靠、足够信息的模型，并指出这样做的困难；评价卫生部门采取的措施，如：提前和延后5天采取严格的隔离措施，估计对疫情传播的影响. （3） 根据题目提供的数据建立相应的数学模型，预测SARS 对社会经济的影响. （4） 给当地报刊写一篇通俗短文，说明建立传染病数学模型的重要性. 2．早期模型的分析与评价 题目要求建立SARS 的传播模型，整个工作的关键是建立真正能够预测以及能为预防和控制提供可靠、足够的信息的模型.如何结合可靠、足够这两个要求评价一个模型的合理性和实用性，首先需要明确： 合理性定义 要求模型的建立有根据，预测结果切合实际. 实用性定义 要求模型能全面模拟真实情况，以量化指标指导实际. 所以合理的模型能为预防和控制提供可靠的信息；实用的模型能为预防和控制提供足够的信息. 2.1早期模型简述 早期模型是一个SARS 疫情分析及疫情走势预测的模型， 该模型假定初始时刻的病例数为0N ， 平均每病人每天可传染K 个人（K 一般为小数），K 代表某种社会环境下一个病人传染他人的平均概率，与全社会的警觉程度、政府和公众采取的各种措施有关.整个模型的K 值从开始到高峰期间保持不变，高峰期后 10天的范围内K 值逐步被调整到比较小的值，然后又保持不变. 平均每个病人可以直接感染他人的时间为L 天.整个模型的L 一直被定为20.则在L 天之内，病例数目的增长随时间t (单位天)的关系是： t k N t N )1()(0+?= 考虑传染期限L 的作用后，变化将显著偏离指数律，增长速度会放慢.采用半模拟循环计算的办法，把到达L 天的病例从可以引发直接传染的基数中去掉. 2.2早期模型合理性评价 根据早期模型对北京疫情的分析与预测，其先将北京的病例起点定在3月1日，经过大约59天在4月29日左右达到高峰，然后通过拟合起点和4月20日以后的数据定出高峰期以前的K =0.13913.高峰期后的K 值按香港情况变化，即10天范围内K 值逐步被调整到0.0273.L 恒为20.由此画出北京3月1日至5月7日疫情发展趋势拟合图像以及5月7日以后的疫情发展趋势预测图像，如图1.

数学建模竞赛论文模板

数码相机定位模型（题目） 摘要 此处为摘要正文 一定要写好。主要写三个方面： 1. 解决什么问题（一句话） 2. 采取什么方法（引起阅卷老师的注意，不能太粗，也不能太细） 3. 得到什么结果（简明扼要、生动、公式要简单、必要时可采用小图表） 关键词：差分近似，误差补偿算法，Simpson积分公式3-5关键词即可

目录 1.问题重述..........................................................................................................................错误！未定义书签。 2.模型假设..........................................................................................................................错误！未定义书签。 3.符号说明..........................................................................................................................错误！未定义书签。…………………………… 说明：目录页可以没有，如果内容比较多，可以有目录页

一问题重述 二问题分析 三模型假定 四问题分析 五模型建立与求解

六模型检验 七模型评价 八模型推广结合社会实际问题

九参考文献 [1] 吕显瑞等,数学建模竞赛辅导教材,长春：吉林大学出版社,2002。 [2] 刘来福,曾文艺,数学模型与数学建模北京：北京师范大学出版社，1997。 [3] 陈如栋,于延荣,数学模型与数学建模，北京：国防工业出版社,2006。 [4] 姜启源,谢金星,叶俊,数学模型（第三版），北京：高等教育出版社,2003。 [5] 梁炼，数学建模。华东理工大学大学出版社 2005.3。 [6] 周义仓，赫孝良，西安交通大学出版社，1998.8。 [7] 邓俊辉译,计算几何-算法与应用（第二版）北京：清华大学出版社，2005.9。 [8] 刘卫国，MATLAB程序设计教程，北京：中国水电水利出版社,2005。 [9] 熊慧,论人口预测对上海市未来十年人口总数的预测,人口研究,28(1):88-90,2003。 [10] 2003年国民经济和社会发展统计公报，https://www.wendangku.net/doc/0312647376.html,。2008年9月20日。

美国大学生数学建模竞赛优秀论文翻译

优化和评价的收费亭的数量 景区简介 由於公路出来的第一千九百三十，至今发展十分迅速在全世界逐渐成为骨架的运输系统，以其高速度，承载能力大，运输成本低，具有吸引力的旅游方便，减少交通堵塞。以下的快速传播的公路，相应的管理收费站设置支付和公路条件的改善公路和收费广场。 然而，随着越来越多的人口密度和产业基地，公路如花园州公园大道的经验严重交通挤塞收费广场在高峰时间。事实上，这是共同经历长时间的延误甚至在非赶这两小时收费广场。 在进入收费广场的车流量，球迷的较大的收费亭的数量，而当离开收费广场，川流不息的车辆需挤缩到的车道数的数量相等的车道收费广场前。因此，当交通繁忙时，拥堵现象发生在从收费广场。当交通非常拥挤，阻塞也会在进入收费广场因为所需要的时间为每个车辆付通行费。 因此，这是可取的，以尽量减少车辆烦恼限制数额收费广场引起的交通混乱。良好的设计，这些系统可以产生重大影响的有效利用的基础设施，并有助于提高居民的生活水平。通常，一个更大的收费亭的数量提供的数量比进入收费广场的道路。 事实上，高速公路收费广场和停车场出入口广场构成了一个独特的类型的运输系统，需要具体分析时，试图了解他们的工作和他们之间的互动与其他巷道组成部分。一方面，这些设施是一个最有效的手段收集用户收费或者停车服务或对道路，桥梁，隧道。另一方面，收费广场产生不利影响的吞吐量或设施的服务能力。收费广场的不利影响是特别明显时，通常是重交通。 其目标模式是保证收费广场可以处理交通流没有任何问题。车辆安全通行费广场也是一个重要的问题，如无障碍的收费广场。封锁交通流应尽量避免。 模型的目标是确定最优的收费亭的数量的基础上进行合理的优化准则。 主要原因是拥挤的

数学建模国一论文

数学建模比赛预选赛 B题温室中的绿色生态臭氧病虫害防治2009年12月，哥本哈根国际气候大会在丹麦举行之后，温室效应再次成为国际社会的热点。如何有效地利用温室效应来造福人类，减少其对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。 臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响，其中臭氧浓度与作用时间是关键因素，臭氧在温室中的利用属于摸索探究阶段。 假设农药锐劲特的价格为10万元/吨，锐劲特使用量10mg/kg-1水稻；肥料100元/亩；水稻种子的购买价格为5.60元/公斤，每亩土地需要水稻种子为2公斤；水稻自然产量为800公斤/亩，水稻生长自然周期为5个月；水稻出售价格为2.28元/公斤。 根据背景材料和数据，回答以下问题： （1）在自然条件下，建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型；以中华稻蝗和稻纵卷叶螟两种病虫为例，分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。 （2）在杀虫剂作用下，建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型；以水稻为例，给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。 （3）受绿色食品与生态种植理念的影响，在温室中引入O 3 型杀虫剂。建立 O 3对温室植物与病虫害作用的数学模型，并建立效用评价函数。需要考虑O 3 浓度、 合适的使用时间与频率。 （4）通过分析臭氧在温室里扩散速度与扩散规律，设计O 3 在温室中的扩散方案。可以考虑利用压力风扇、管道等辅助设备。假设温室长50 m、宽11 m、高3.5 m，通过数值模拟给出臭氧的动态分布图，建立评价模型说明扩散方案的优劣。 （5）请分别给出在农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析报告，字数800-1000字。

2011年全国数学建模大赛A题获奖论文

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文旨在对城市土壤地质环境的重金属污染状况进行分析，建立模型对金属污染物的分布特点、污染程度、传播特征以及污染源的确定进行有效的描述、评价和定位。 对于重金属空间分布问题，首先基于克里金插值法，应用Surfer 8软件对各数据点的分布情况进行模拟，得到了直观的重金属污染空间分布图形；随后，分别用内梅罗综合污染指数以及模糊评价标准和模型对城区内不同区域重金属的污染程度进行了评判。 对于金属污染的主要原因分析问题，基于因子分析法、问题一的结果和对各个金属污染物的来源分析等因素，判断出金属污染的主要原因有：工业生产、汽车尾气排放、石油加工并推测该区域是镍矿富集区。随后讨论了污染源之间的相互关系和不同金属的污染贡献率。 针对污染源位置确定问题，我们建立了两个模型：模型一以流程图的形式出现，基于污染传播的一般规律建立模型，求取污染源范围，模型作用更倾向于确定污染源的位置；模型二基于最小二乘法原理，建立了拟合二次曲面方程，在有效确定污染源的同时也反映了其传播特征，模型更加清楚，理论性也更强。 在研究城市地质环境的演变模式问题中，我们对针对污染源位置确定问题所建模型的优缺点进行了评价，同时建立了考虑了时间，地域环境和传播媒介的污染物传播模型，从而反映了地质的演变。 综上所述，本文模型的特点是从简单的模型建立起，强更准确的数学模型发展，逐步达到目标期望。 关键词：重金属污染，克里金插值最小二乘法因子分析流程图

一、问题重述 1.1问题背景 随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。评价和研究城市土壤重金属污染程度，讨论土壤中重金属的空间分布，研究城市土壤重金属污染特征、污染来源以及在环境中迁移、转化机理，并对城市环境污染治理和城市进一步的发展规划提出科学建议，不仅有利于城市生态环境良性发展，有利于人类与自然和谐，也有利于人类社会 健康和城市可持续发展[1] 。按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。 现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS 记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。 1.2 目标任务 (1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。 (2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。 (3) 分析重金属污染物的传播特征，由此建立模型，确定污染源的位置。 (4) 分析所建立模型的优缺点，为更好地研究城市地质环境的演变模式，分析还应收集的信息，并进一步探索怎样利用收集的信息建立模型及解决问题。 二、 模型假设 1）忽略地下矿源对污染物浓度的影响； 2）认为海拔对污染物的分布较小，故只在少数模型中讨论其作用； 3）认为题目中的采样方式是科学的，能够客观反映污染源的分布。 三、 符号说明 3.1第一问中的符号说明 i p ——污染物i 的环境污染指数 i C ——污染物i 的实测值 i S ——污染物i 的背景值 m ax (/)i i C S ——土壤污染指数的最大值 (/)i i avg C S ——土壤污染指数的平均值

2014年数学建模国家一等奖优秀论文设计

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《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、电子、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）： B 我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）： 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： 2014 年 9 月 15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）：

数学建模论文格式要求

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。 ●论文用白色A4纸单面打印；上下左右各留出至少厘米的页边距；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。 ●论文题目和摘要写在论文第三页上，从第四页开始是论文正文。 ●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，打印时应尽量避免彩色打印。 ●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。 ●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”。

2011年数学建模大赛优秀论文

交巡警服务平台的设置与调度的数学模型 摘要 针对交巡警服务平台的设置与调度问题，本文主要考虑出警速度和各服务平台的工作量来建立合理方案。对于A区的20个交巡警服务平台分配管辖范围的问题，我们采用Dijkstra算法，分别求得在3分钟内从服务台可以到达的路口。根据就近原则，每个路口归它最近的服务台管辖。 对进出A区的13个交通要道进行快速全封锁，我们采用目标规划进行建模，运用MATLAB软件编程，先找出13个交通要道到20个服务台的所有路径。然后在保证全封锁时间最短的前提下，再考虑局部区域的封锁效率，即总封锁时间最短，封锁过程中总路程最小，从而得到一个较优的封锁方案。 为解决前面问题中3分钟内交巡警不能到达的路口问题，并减少工作量大的地区的负担，这里工作量以第一小问中20个服务台覆盖的路口发案率之和以及区域内的距离的和来衡量。对此我们计划增加四个交巡警服务台。避免有些地方出警时间过长和服务台工作量不均衡的情况。 对全市六个区交警平台设计是否合理，主要以单位服务台所管节点数，单位服务台所覆盖面积，以及单位服务台处理案件频率这些因素进行研究分析。以A 区的指标作为参考，来检验交警服务平台设置是否合理。 对于发生在P点的刑事案件，采用改进的深度搜索和树的生成相结合的方法，对逃亡的犯罪嫌疑人进行可能的逃逸路径搜索。由于警方是在案发后3分钟才接到报警，因此需知道疑犯在这3分钟内可能的路线。要想围堵嫌疑犯，服务台必须要在嫌疑犯到达某节点之前到达。用MATLAB编程，搜索出嫌疑犯可能逃跑的路线，然后调度附近的服务台对满足条件的节点进行封锁，从而实现对疑犯的围堵。 关键词：Dijkstra算法；目标规划；搜索；

数学建模竞赛论文模板

关于2011东北大学软件学院第四届“科技节”之数学建模竞赛题目的通知发布者：陈晨 2011-12-08 09:29 打印 注意：请先阅读“2011东北大学科技节数学建模竞赛论文格式规范和规则” 2011东北大学“科技节”数学建模竞赛题目 A货币基金操作 下表为2011-12-02由中国银行发布的世界主要外汇牌价。 某货币基金管理人的工作是，每天将现有的美元、英镑、马克、日元四种货币按当天的汇率进行兑换，使在满足需要的条件下，按美元计算的价值最高。现有货币和当天需求如下：

建立你的数学模型说明： 问该天基金管理人当天应如何操作。 如果不限定持有的货币种类，以目前中国主权基金的规模量为限如何操作能获得最大效益。 B预测司机是否闯红灯 有报道称最近科研人员研发了一种预测司机是否闯红灯的算法，该算法通过分析车辆的数个参数的算法，包括车辆的减速，车辆离交通信号灯的距离以及何时红灯亮起等，并且研究人员能够在短时间内获得某辆车的3D运动，利用这些数据可以判断哪些车辆是由可能违反交通规则的人驾驶的，而哪些车辆是由遵纪守法的人驾驶的。 建立你的数学模型，预测司机是否闯红灯，并说明算法的实用性和可操作性。

所做题目编号（A、B中选一）：___A__ 参赛队员： 序号姓名班级学号 1 陶蔚软信1001 2 杨得天软信1001 3 彭莹自动化1103

货币基金操作 一摘要 本题的货币基金操作问题可以理解为如何在货币之间兑换取得最大效益。根据题目提供的外汇牌价表，计算出货币之间的兑入、兑出汇率。对问题分析之后，问题一采用线性规划求解最小化问题，首先建立目标函数Minz(x)，在matlab 里用linprog函数求解得到符合条件的解。按照解的情况，在实际操作中对资金作如下分配： 可以实现获得最大效益，资金总量为20.2118*10^8,也就是说这些解是有效的。对于问题二，经过高度抽象化后，建立了一个数学模型，同样采用线性规划求解最小化的方法，但是由于涉及到的数据很多，用matlab编程比较复杂，相比之下，用lingo较为简单，得到了满足约束条件的解后，按照解的情况，对资金进行如下操作： 用1.355669*10^8兑换欧元； 用0.1293339*10^8兑换日元； 用3757.776*10^8兑换瑞典克朗； 用 4.739247*10^8兑换英镑； 用0.0000000*10^8兑换其他国家货币； 根据实际情况分析，这些解存在着缺陷，货币基金管理者用99.6%以上的中国主权基金兑换瑞典克朗，这就要考虑到瑞典克朗的规模量，其他货币的需求量等问题，所以这些解不符合实际。发现在实际中无法操作，因此这些解只对该模型有效。 关键词：货币兑换线性规划解有效

数学建模B题优秀论文

2010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/C/D中选择一项填写）： B 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. 王静茹 2. 杨曼 3. 朱元霞 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： 日期：年月日 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2010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）： 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）： 2010年上海世博会经济影响力的定量评估 摘要 本文选取2010年上海世博会对上海经济的影响作为研究对象，首先，我们选择了 五届影响力较大的世博会与上海世博会进行了定量的纵向评估。 利用互联网的相关数据，运用层次分析法确定了各级评价指标的相对权重，然后 利用模糊综合评判法给这六届世博会的经济影响力进行了定量评估，利用MATLAB 计算出了1933年芝加哥世博会以来六届综合性世博会的经济影响力的综合评分依次为 75.12、80.01、80、11、77.35、79.35、80.75，由表我们可以肯定上海世博会的经济影响力是继1851年伦敦世博会以来较强的。 其次我们采用投入——产出模型模型的核心思想，以年份与GDP 的对数值的二次 相关关系和上海市社会固定资产总投入与GDP 的对数值的线性关系，利用上海统计年鉴发布的数据，分别建立无世博影响的表达式i i i x x x e Q 21210904.01117.00032.06278.81-++=，与有世博影响的表达式i i i x x x e Q 21212955.00176.00019.01211.82+-+=，两式的预测误差均在1.1%以内。与 2008年真实值比较，用表达式1Q 预测2008年的GDP 的值可以得出世博会对2008年上海市经济贡献率达到20.9%。并且在得知申办世博会后第i 年上海市固定投入总额的前提下由%1002 12?-=Q Q Q η可求出世博会对上海地区经济的持续性积极影响。如假设2011年市固定资产总投资为5600亿元，则世博会对上海经济有16%的积极影响。 最后,经过对2010年上海世博会的经济影响力的两方面的评估,我们得知上海世博 会在历届世博会的经济影响力的综合评分中是最高的。由此得出,上海世博会对上海经济的影响力是非常大的,此次世博会除了对上海的直接收益影响明显外, 世博会对上海地区经济的持续性积极影响。 关键词：层次分析 模糊综合评判 投入——产出模型 回归模型 一、问题重述 2010年上海世博会是首次在中国举办的世界博览会。从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始，世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。请你们选择感兴趣的某个侧面，建立数学模型，利用互联网数据，定量评估2010年上海世博会的影响力。 二、问题分析

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范2016

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组委会，2016年修订稿） 为了保证竞赛的公平、公正性，便于竞赛活动的标准化管理，根据评阅工作的实际需要，竞赛要求参赛队分别提交纸质版和电子版论文，特制定本规范。 一、纸质版论文格式规范 第一条，论文用白色A4纸打印(单面、双面均可)；上下左右各留出至少2.5厘米的页边距；从左侧装订。 第二条，论文第一页为承诺书，第二页为编号专用页，具体内容见本规范第3、4页。 第三条，论文第三页为摘要专用页（含标题和关键词，但不需要翻译成英文），从此页开始编写页码；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。摘要专用页必须单独一页，且篇幅不能超过一页。 第四条，从第四页开始是论文正文（不要目录，尽量控制在20页以内）；正文之后是论文附录（页数不限）。 第五条，论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码，如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序（含EXCEL、SPSS等软件的交互命令）；通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行，可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有需要以附录形式提供的信息，论文可以没有附录。 第六条，论文正文和附录不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。 第七条，引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献，并在正文引用处予以标注。 第八条，本规范中未作规定的，如排版格式（字号、字体、行距、颜色等）不做统一要求，可由赛区自行决定。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。 二、电子版论文格式规范 第九条，参赛队应按照《全国大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》的要求命名和提交以下两个电子文件，分别对应于参赛论文和相关的支撑材料。

全国大学生数学建模竞赛b题全国优秀论文

基于打车软件的出租车供求匹配度模型研究与分析 摘要 目前城市“出行难”、“打车难”的社会难题导致越来越多的线上打车软件出现在市场上。“打车难”已成为社会热点。以此为背景，本文将要解决分析的三个问题应运而生。 本文运用主成分分析、定性分析等分析方法以及部分经济学理论成功解决了这三个问 题，得到了不同时空下衡量出租车资源供求匹配程度的指标与模型以及一个合适的补贴 方案政策，并对现有的各公司出租车补贴政策进行了分析。 针对问题一，根据各大城市的宏观出租车数据，绘制柱形图进行重点数据的对比分 析，首先确定适合进行分析研究的城市。之后，根据该市不同地区、时间段的不同特点 选择多个数据样本区，以数据样本区作为研究对象，进行多种数据（包括出租车分布、 出租车需求量等）的采集整理。接着，通过主成分分析法确定模型的目标函数、约束条 件等。最后运用spss软件工具对数据进行计算，求出匹配程度函数F 与指标的关系式， 并对结果进行分析。 针对问题二，在各公司出租车补贴政策部分已知的情况下，综合考虑出租车司机以 及顾客两个方面的利益，分别就理想情况与实际情况进行全方位的分析。在问题一的模 型与数据结果基础上，首先分别从给司机和乘客补贴两个角度定性分析了补贴的效果。 重点就给司机进行补贴的方式进行讨论，定量分析了目前补贴方案的效果，得出了如果 统一给每次成功的打车给予相同的补贴无法改善打车难易程度的结论，并对第三问模型 的设计提供了启示，即需要对具有不同打车难易程度和需求量的区域采取分级的补贴政 策。 针对问题三，在问题二的基础上我们设计了一种根据不同区域打车难易程度和需求

量来确定补贴等级的方法。设计了相应的量化指标，以极大化各区域打车难易程度降低 的幅度之和作为目标，建立该问题的规划模型。目的是通过优化求解该模型，使得通过 求得的优化补贴方案，能够优化调度出租车资源，使得打车难区域得到缓解。通过设计 启发式原则和计算机模拟的方法进行求解，并以具体案例分析得到，本文方法相对统一 的补贴方案而言的确可以一定程度缓解打车难的程度。 关键词：主成分分析法，供求匹配度，最优化模型，出租车流动平衡 1

2013年全国大学生数学建模竞赛赛区获奖名单公示

2013年全国大学生数学建模竞赛新疆赛区获奖公示名单序号学校题型队员一队员二队员三指导教师赛区奖项1石河子大学A梁乾坤陶鑫郭慧敏数模组一等奖2石河子大学A汪捷刘强陈向东数模组一等奖3石河子大学A王涛涛周陈朝肖明数模组一等奖4塔里木大学A张学东张卓赵丽蒋青松一等奖5石河子大学A李鹏刘丹王保华数模组二等奖6石河子大学A钟宾张树群葛小伟数模组二等奖7喀什师范学院A谢斌岳晓敏庄梦杰刘博涛二等奖8石河子大学A周兴雅蔡清华王玉钦数模组二等奖9石河子大学A田婷孔祥程陈荣樟数模组二等奖10新疆大学A张艳艳岳双玲李远梅数模组二等奖11新疆农业大学A潘蕾郭慧民邹希彬数模组二等奖12塔里木大学A郭峰李飞磊刘霜朱夺宝二等奖13新疆大学A楚梦瑶阳念李玉钊数模组二等奖14喀什师范学院A张志强陈丽娟陈晓霞王晓斌三等奖15新疆医科大学A刘奇王丽蓉田海燕张利萍三等奖16石河子大学A刘焕龙郑旭邦黄晨数模组三等奖17塔里木大学A周阿鹏韩甲甲刘晓菲蒋青松三等奖18石河子大学A周雅丽王伟薛永涛数模组三等奖19昌吉学院A宋斐杨巧燕马琴数模组三等奖20石河子大学A安然汤易民刘小维数模组三等奖21新疆医科大学A邵志才张媛马忠亮刘浩三等奖22石河子大学A刘雪汝尹颜朋王林娜数模组三等奖23喀什师范学院A贾泽成唐清泉闫琨周伟萍三等奖24新疆财经大学A屠晶张小迪孙佳敏数模组三等奖25昌吉学院A丁香张东阁周上力李硕三等奖26新疆农业大学A曾妮妮郑春继马海民数模组三等奖27新疆大学B张岩杨佩星牛亚峰李智明一等奖28塔里木大学B杨豪郝少策尚瑞卿王伟一等奖29新疆大学B许元吉董琳张瑜杨志霞一等奖30石河子大学B李鹏举杨仑郭送坤数模组一等奖31塔里木大学B李庆行徐江明陈建宁贾佳二等奖32新疆大学B王涛朱铁磊冯方张辉国二等奖33石河子大学B李金龙陈雨静刘伟数模组二等奖34塔里木大学B孙龙陈艳艳唐永进周保平二等奖35石河子大学B张双飞李卓徽赵壮志数模组二等奖36塔里木大学B王建宇蒋克富安玉洁张立欣二等奖37石河子大学B梁云跃杨东旭唐江华数模组二等奖38新疆财经大学B粱晏慧张庭昊李廷廷数模组三等奖39塔里木大学B徐粒赵禹胡琴朱夺宝三等奖40新疆大学B王晨晨周鹏赵爽张辉国三等奖41石河子大学B杨金月宋潮张贵其数模组三等奖42新疆师范大学B吴立凤牛雪琴赵菲菲数模组三等奖43石河子大学B赵孝然赵亚雪张智珺数模组三等奖44塔里木大学B牛朝旺景禾王龙龙郭丽峰三等奖