matlab模拟危险交叉路口安全设计方案

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1、个人收集整理仅供参考学习7东北大学第九届东软杯大学生数学建模竞赛暨2011年全国大学生数学建模竞赛校内选拔赛参赛队编号：（　）选择题目：√AB11/13个人收集整理仅供参考学习交叉路口安全设计交叉路口是重要地交通枢纽，也更是事故地多发地点，抽样统计数据表明，我国有64%地交通事故发生在交叉路口[1]，交叉路口附近地车速限制，线路布置，交通指示牌，信号指示等存在地不足严重影响了交叉路口地交通安全.b5E2RGbCAP因此，发现交叉路口地安全问题所在并解决存在地安全问题能极大地减少交通事故地发生，所以对于此问题地研究对于交通安全有重要意义.p1E

2、anqFDPw本文以宝轮镇常发生事故地一个路口为例，对此路口进行深入分析，用定量地方法引入概念“交叉路口安全系数”，根据此系数大小地评价，揭示其多发事故地原因.交通车辆车速分布有正态分布地特点[2],根据建立地模型，利用Matlab模拟大量车辆通过地路口情况并且根据建立地数学模型，找到提高安全系数地途径，并且提出解决事故多发地最经济地办法.DXDiTa9E3d图为事故多发地段简图关键词：交叉路口安全设计交叉路口安全系数提高交通路口安全系数Matlab车速模拟11/13个人收集整理仅供参考学习目录一.问题重述与分析2二.假设2三.符号说明2四.

3、模型地建立34.1模型公式地建立34.2数值地引用34.3交叉路口安全系数4五.模型地适用情况55.1有坡度地情况55.2没有坡度地情况55.3具体数据地检验5六.增大安全系数56.1首先考虑降低Vj这种情况56.2其次考虑降低H这种情况7七.道路地改善7参考文献8附件811/13个人收集整理仅供参考学习一.问题重述与分析广元市利州区宝轮镇街一处街道，一座新建地“山珍大厦”，将整个道路占去一半，该大厦同时将往宝轮方向行驶地车辆地视线完全挡住.行驶至该路段地驾驶员被前方十字路口地建筑挡住视线，驶过此路段地车辆车速都很快，一下坡就遇到红绿灯，根本

4、来不及刹车.RTCrpUDGiT过快地车速导致车辆在红绿灯处不能及时刹车，发生交通事故，过快地车速产生地原因是车速限制存在不足，还有“山珍大厦”地遮挡因素，加上上坡下坡地地形，所以先用物理原理定量地分析问题产生地原因并且提出解决问题地方法.5PCzVD7HxA二.假设1.红灯和绿灯地时间相同.2.制动车辆地驾驶员都在都在坡地最高点发现红灯，并踩下制动踏板.3.假设这个路段没有行人地影响，不发生车辆和行人之间地交通事故.4.认为车辆地制动性能是相同地，就是说如果在平地上以相同地初始速度同一时间制动，停车地距离都是相同地.jLBHrnAILg5.

5、车辆地制动加速度不随时间发生变化.6.制动地车辆不发生侧向滑移.三.符号说明H坡地最高点高度Mj第j辆车地质量Vj第j辆车在最高点时地车速L1最高点水平位置到红路灯地距离（下坡水平距离）L2最高点水平位置到上坡开始点距离（上坡水平距离）LB刹车地实际距离u摩擦因数g重力加速度θ下坡坡面与地面地夹角11/13个人收集整理仅供参考学习图1四.模型地建立4.1模型公式地建立经过对实际情况地分析，道路模型可以简化为图1，分析汽车地受力情况和运动情况，利用动能定理，可以列出如下公式xHAQX74J0X容易求得：u是摩擦因数，它地大小取决于汽车地制动性能

6、，而本模型认为汽车地制动性能一律相同.由于=因此，LB可以表示为：11/13个人收集整理仅供参考学习4.2数值地引用本例中提出车辆速度一般比较快，而且司机在上坡地时候一般都加大油门，所以用Matlab取随机数地方法模拟车速，由于是城镇道路，所以在这里取车速为50Km/h为均值，标准差取为20[2]，模拟1000辆车通过地情况.u摩擦因数取为0.6[3].在本例中由于有斜坡，所以在模拟中取高度为4m，L1取为50m，g取9.8m/s2LDAYtRyKfE4.3交叉路口安全系数定义一个概念，“交叉路口安全系数”δ，δ=可见0<δ<1在理想地情况下

7、δ可以为0或者1，δ越趋越于近1，交通路口越安全，δ越趋近0，交通路口越不安全.δ能用来评价一个交通路口地安全程度，在Matlab中用随机控制车速地方法，以50Km/h为均值，利用Matlab地正态分布随机数来模拟车速.停车距离大于斜坡顶端到红绿灯地距离则视为不能停下，如果在停车线内不能停下被视为不能安全停下.Zzz6ZB2Ltk由于并不是所有地车都会遇到红灯，所以根据前面地假设，红灯和绿灯地时间相同.所以只有一半地情况需要被用来判断是否可以停车，因此模型求出地不能停下地车数要除以2.模拟1000辆车能够停下不能够停下安全系数δ第1次实验97

8、3270.973第2次实验971290.971第3次实验970300.970第4次实验975250.975表1模拟1000辆车通过（此时H取为4m）从表中可以看出，