数学建模论文：车道被占用对城市道路通行能力的影响

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1、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

2、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）：HPU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)：数模指导组（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

3、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）：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）：车道被占用对城市道路通行能力的影响摘要针对问题一，为了描述视频1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，我们从两个方面进行研究：从定性方面来看，首先通过视频1数出每30s的时间间

4、隔内通过的各种车的数量,其次根据车辆折算系数转换成标准车当量数，最后通过matlab编程进行插值分析，得出道路通行能力随时间变化的曲线图。由图可判断出事故处道路横断面的通行能力随时间的变化呈不规则的锯齿状；从定量方面来看，我们定义一个评价事故处横断面实际通行能力值,其中为事故处横断面实际通行能力、为基本通行能力、为车道宽度及侧向净空修正系数、为交通信号灯的影响系数、为驾驶员适应性修正系数，最终得出其中为比例系数，进而可断定与车辆通过事故横断面的速度呈正相关。针对问题二，我们采用图像对比法和单因素方差分析法进行分析，首先运用matlab软件在同一图

5、中画出两视频中通行能力随时间的变化的对比图，由对比图像直观地看出了两者确实存在明显差异，再采用spss软件进行单因素方差分析，得出两视频中的事故横断面的通行能力，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确实存在明显的差异。针对问题三，我们以30秒为时间间隔,通过统计最大队长作为对应时刻的路段车辆排队长度，以相同间隔统计出对应时段的事故路段上游车流量，并利用问题一统计出的事故横断面实际通行能力，运用spss软件进行多元线性回归分析，得出交通事故所影响的路段车辆排队长度的回归方程为其中为横断面实际通行能力，为事故持续时间，为事故路

6、段上游车流量。为了更加精确的找出所选时刻的队长，我们利用了流体力学理论对本模型进行优化并作出了流量-密度图及波形时距图，通过分析得出了排队长度指标的一些变化规律。针对问题四，我们利用模型三的结论,将车辆排队长度的回归方程应用于本问题，其中，，带入回归方程可得车辆排队长度到达事故路段上游路口所需时间为。关键词：插值法单因素方差分析流体力学理论多元回归分析17一、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

7、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

8、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