Temas del Concurso Nacional de Matemática de Pregrado en Modelado de la Copa Sociedad de Educación Superior 2016

(Por favor, lea primero el "Concurso Nacional de Matemáticas de Pregrado en Modelado de Especificación de Formato de Papel")

El impacto de la apertura de la comunidad en cuestión B en el tráfico rodado

El 21 de febrero de 2016, el Consejo de Estado emitió "Varios dictámenes sobre el fortalecimiento adicional de la gestión de la planificación y la construcción urbanas". El artículo 16 de la propuesta trataba sobre la promoción del sistema de bloques, en principio, ya no se construyen barrios residenciales cerrados y se abren gradualmente los barrios residenciales y conjuntos de unidades terminados, lo que suscitó una preocupación y un debate generalizados.

Además de los problemas de seguridad que puede causar la comunidad abierta, uno de los focos de discusión es: si la comunidad abierta puede lograr el propósito de optimizar la estructura de la red vial, mejorar la capacidad del tráfico vial y mejorar las condiciones del tráfico, y qué tan efectiva es la mejora. Una opinión es que las comunidades cerradas destruyen la estructura de la red de carreteras urbanas, bloquean los "capilares" de la ciudad y causan congestión de tráfico fácilmente. Después de que se abra la comunidad, la densidad de la red vial aumentará, el área vial aumentará y la capacidad de tráfico aumentará naturalmente. Algunas personas piensan que esto está relacionado con muchos factores como el área de la comunidad, la ubicación, las condiciones de los caminos externos e internos, y no se puede generalizar. Algunas personas piensan que después de la apertura de la comunidad, aunque aumentará la cantidad de caminos transitables, en consecuencia, también aumentará la cantidad de vehículos que entran y salen de la intersección en la calle principal alrededor de la comunidad, lo que también puede afectar la velocidad de paso de la calle principal.

Los departamentos de planificación urbana y gestión del tráfico esperan que establezca un modelo matemático para realizar investigaciones sobre el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante y proporcione una base cuantitativa para la toma de decisiones científica. Con este fin, intente resolver los siguientes problemas:

Seleccione un sistema de índice de evaluación apropiado para evaluar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante.
Establezca un modelo matemático del tráfico de vehículos para estudiar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de las carreteras circundantes.
El efecto de la apertura de la comunidad puede estar relacionado con la estructura de la comunidad, la estructura vial circundante y el flujo de tráfico. Seleccione o construya diferentes tipos de comunidades, aplique los modelos que ha establecido y compare cuantitativamente el impacto de varios tipos de comunidades en el tráfico vial antes y después de la apertura.
De acuerdo con los resultados de su investigación, desde la perspectiva del flujo de tráfico, presente sus sugerencias razonables sobre la apertura de la comunidad a los departamentos de planificación urbana y gestión del tráfico.

ideas preliminares

Para evaluar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante, se puede seleccionar el siguiente sistema de índice de evaluación apropiado:

Tiempo de demora promedio: considerando la eficiencia del tráfico de vehículos, la situación del tráfico se puede evaluar midiendo la diferencia de tiempo de demora promedio de los vehículos en las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad.
Cambios en el flujo de tráfico: considerando los cambios en el flujo de tráfico, se puede calcular la diferencia en el flujo de vehículos en las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad para evaluar el impacto de la apertura en el tráfico de vehículos.
Índice de congestión del tráfico: El índice de congestión del tráfico de las vías aledañas antes y después de la apertura se puede calcular para evaluar el grado de mejora de las condiciones del tráfico provocado por la apertura de la comunidad.
Tasa de accidentes de tráfico: puede comparar la tasa de accidentes de tráfico en las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad y evaluar el impacto de la apertura en la seguridad vial.

Para establecer un modelo matemático de tráfico de vehículos para estudiar el impacto de la apertura comunitaria en el tráfico rodado circundante, se pueden considerar los siguientes aspectos:

Modelo de autómatas celulares: considere el vehículo como una célula, formule las reglas de movimiento celular en el modelo y simule la situación del tráfico del vehículo en las carreteras circundantes.
Modelo de selección de ruta óptima: considerando el impacto de la selección de ruta del vehículo, se puede diseñar una función de selección de ruta optimizada para simular el proceso del vehículo seleccionando la ruta óptima.

Al aplicar el modelo matemático establecido, podemos comparar cuantitativamente el impacto de diferentes tipos de áreas residenciales en el tráfico vial antes y después de la apertura. De acuerdo con los diferentes tipos de estructuras comunitarias, las estructuras viales circundantes y los cambios en el flujo de tráfico, se pueden realizar los siguientes estudios:

Compare diferentes estructuras comunitarias: seleccione diferentes tipos de comunidades, como comunidades residenciales de gran altura y comunidades de villas, respectivamente, estudie el impacto en el tráfico vial circundante antes y después de la apertura, y compare las diferencias.
Comparación de la estructura vial circundante: seleccione áreas con diferentes estructuras viales circundantes pero estructuras comunitarias similares, y compare el impacto en el tráfico vial antes y después de la apertura para evaluar el impacto de la estructura vial en el tráfico.
Compare diferentes volúmenes de tráfico: establezca diferentes volúmenes de tráfico de acuerdo con la situación real y observe el impacto en el tráfico de la carretera circundante antes y después de la apertura, para evaluar el impacto del volumen de tráfico en el tráfico.

De acuerdo con los resultados de la investigación, se pueden presentar sugerencias razonables sobre la apertura de la comunidad a los departamentos de planificación urbana y gestión del tráfico, que incluyen:

Considere los factores del tráfico vial en la planificación urbana: al planificar una nueva comunidad o llevar a cabo una renovación urbana, se debe considerar completamente el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante, y la red vial y el modo de flujo del tráfico deben diseñarse razonablemente.
Fortalecer la difusión de información de tráfico: mejorar la difusión de información sobre el estado de la carretera en tiempo real, para que los conductores de vehículos puedan elegir la ruta óptima de acuerdo con las condiciones de la carretera, reduciendo el desperdicio de recursos y la pérdida de utilidad.
Tomar medidas de gestión específicas para diferentes tipos de comunidades: de acuerdo con los resultados de la investigación, de acuerdo con las características de los diferentes tipos de comunidades, formular las normas y estrategias de gestión correspondientes para mejorar la eficiencia y seguridad del tráfico vial.

Resumen

El tráfico es el elemento vital de una ciudad, y la apertura de áreas residenciales tendrá varios impactos en el tráfico de vehículos en las carreteras circundantes. Para ayudar a los departamentos de gestión del tráfico y los departamentos de planificación urbana a tomar decisiones científicas, es necesario sopesar los efectos positivos y negativos de la apertura comunitaria para diferentes tipos de situaciones comunitarias. Con el objetivo de determinar la influencia de la apertura de la comunidad en el tráfico rodado circundante, este artículo establece un modelo matemático completo basado en autómatas celulares, análisis de correlación, teoría de optimización y método de control de variables.

Para el problema 1, el análisis muestra que la apertura de la comunidad tiene un impacto en el tránsito de las vías aledañas desde dos aspectos: por un lado, luego de la apertura de la comunidad, las vías internas comparten parte del flujo de tránsito de las vías aledañas, reduciendo el tiempo promedio de demora en las intersecciones con semáforos; Por lo tanto, la suma del tiempo de demora promedio generado por la intersección de las carreteras circundantes puede medir efectivamente la situación del tráfico de los vehículos. En este documento, la diferencia entre el tiempo de demora promedio en las vías aledañas antes y después de la apertura de la comunidad (en adelante, la diferencia de demora antes y después) se utiliza para medir el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de vehículos en las vías aledañas.

Apuntando al segundo problema, se considera el automóvil como una célula, y se formulan las reglas de movimiento de la célula según la posición del vehículo, y se construye el modelo de tráfico vehicular basado en los autómatas celulares. Según la ubicación del vehículo, se puede dividir en cuatro submodelos: el modelo de vehículo que ingresa al área de investigación, el modelo de carretera general, el modelo de intersección con semáforos y el modelo de intersección sin semáforos. En los dos modelos de intersección, de acuerdo con la integridad de la información del estado de la carretera, se formulan dos tipos de reglas de selección de rutas celulares: cuando la información del estado de la carretera está incompleta, el vehículo selecciona aleatoriamente la carretera con la misma probabilidad; cuando la información del estado de la carretera está relativamente completa, el vehículo utiliza la función de selección de ruta óptima para seleccionar la carretera óptima. Use la computadora para simular el modelo de tráfico de vehículos para obtener el flujo de tráfico en tiempo real de las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad, a fin de obtener la diferencia de demora antes y después.

Para resolver el tercer problema, se usa el número de nodos de caminos para cuantificar el tipo de caminos en la comunidad, la longitud de los caminos alternativos en la comunidad se usa para cuantificar los tipos de caminos circundantes, y la probabilidad de que los vehículos ingresen al camino se usa para cuantificar el flujo de tráfico de los caminos circundantes Usando el método de variables de control y combinando el análisis de correlación, se obtiene el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de los caminos circundantes bajo diferentes circunstancias. Considere primero el modelo simplificado, es decir, los efectos divergentes y fusionados de las entradas y salidas no se consideran, y la diferencia de demora de adelante hacia atrás solo se ve afectada por la demora acortada en la intersección con semáforos, por lo que la diferencia de demora de adelante hacia atrás siempre es positiva. Se llevaron a cabo tres conjuntos de experimentos con variables de control y se obtuvieron las conclusiones: controlando otros factores sin cambios, la diferencia de retrasos adelante-atrás tiene una correlación negativa con la longitud de los caminos internos en la comunidad; tiene una correlación negativa con el número de nodos de caminos en la comunidad; primero tiene una correlación positiva y luego negativa con el flujo de tráfico de los caminos circundantes, y se puede obtener el flujo de tráfico óptimo que maximiza la diferencia de retrasos adelante-atrás. Además, considerando el modelo completo, es decir, considerando los efectos de separación y fusión de las entradas y salidas de la comunidad, las diferencias de demoras delanteras y traseras se ven afectadas por la reducción de la demora en las intersecciones con semáforos y el aumento del tiempo de espera en las entradas y salidas de la comunidad. Centrándonos en la situación donde las diferencias de demoras delanteras y traseras son negativas: Controlando otros factores sin cambios, la relación de las diferencias de demoras delanteras y traseras a valores negativos no tiene una correlación significativa con la longitud de las vías internas de la comunidad, tiene una correlación positiva. con el volumen de tráfico de las carreteras circundantes a un nivel de significación de 0,01. Bajo la condición de información relativamente completa, aplicando la función de selección de ruta optimizada en el problema 2, la celda con efectos divergentes y fusionados en la entrada y salida también puede darse cuenta de la situación en la que la diferencia de retraso entre el frente y el fondo no es negativa.

Con respecto a la pregunta 4, cuando los departamentos de planificación urbana abren comunidades establecidas, deben enfocarse en abrir comunidades con baja complejidad de tráfico interno, caminos internos cortos y grandes volúmenes de tráfico en los caminos circundantes; estos factores también deben tenerse en cuenta al construir nuevas comunidades. El departamento de gestión del tráfico debe centrarse en aumentar la difusión de información sobre las condiciones de las carreteras en tiempo real para aliviar el desperdicio de recursos y la pérdida de servicios públicos causados por información incompleta, de modo que los conductores de vehículos puedan elegir la ruta óptima de acuerdo con la información sobre las condiciones de las carreteras, de modo que el efecto positivo de la apertura de la comunidad en el tráfico de las carreteras circundantes sea el mayor.

1. Replanteamiento del problema

1.1 Introducción

El deterioro de las condiciones del tráfico se ha convertido en un problema cada vez más prominente en la ciudad, por lo que se ha puesto en la agenda la construcción de comunidades abiertas y la apertura gradual de comunidades residenciales terminadas. ¿Usar los caminos internos de la comunidad para evacuar el tráfico en los caminos aledaños realmente puede mejorar las condiciones del tráfico vehicular en los caminos aledaños? Por un lado, las vías internas de la comunidad que cumplen la función de “capilares” comparten parte del flujo vehicular, y aumenta el número de vías por las que pueden optar los vehículos, lo que objetivamente puede mejorar la capacidad de tránsito de las vías aledañas; por otro lado, la apertura de la comunidad aumentará la cantidad de vehículos que ingresan y salen de la comunidad, lo que aumentará la complejidad del tránsito a la entrada y salida de la comunidad, aumentará el tiempo de espera de los vehículos en la vía principal y, por ende, afectará la velocidad del tránsito de las vías aledañas. Por lo tanto, el estudio del impacto de las comunidades abiertas en el tráfico vial circundante no puede generalizarse, debe basarse en el área, la ubicación geográfica y las condiciones viales internas y externas de la comunidad, y llevar a cabo un modelado y análisis por tipo y de manera específica, de modo que proporcione una base cuantitativa razonable y razonable para la toma de decisiones científicas.

1.2 Hacer preguntas

Con el fin de estudiar mejor el impacto de las comunidades abiertas en el tráfico rodado circundante en diferentes circunstancias, este documento plantea las siguientes preguntas a su vez:
(1) Seleccionar un sistema de índice de evaluación apropiado para evaluar cómo la comunidad abierta afecta el tráfico rodado circundante.

(2) Para estudiar cómo afecta la apertura de la comunidad al tráfico rodado circundante, se establece un modelo matemático del tráfico de vehículos.

(3) El impacto en los caminos circundantes después de la apertura de la comunidad está relacionado con muchas variables, como la estructura de la comunidad y la estructura y el volumen de tráfico de los caminos circundantes. Seleccione o construya diferentes tipos de comunidades y use el modelo establecido para comparar cuantitativamente el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante bajo diversas condiciones.

(4) De acuerdo con los resultados de la investigación anterior, desde la perspectiva del flujo de tráfico, presentar sugerencias razonables sobre el tema de la apertura de la comunidad a los departamentos de gestión del tráfico y planificación urbana.

2. Análisis de problemas

2.1 Pregunta 1

La pregunta 1 requiere seleccionar un sistema de índice de evaluación apropiado para evaluar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de vehículos de carretera circundante. En primer lugar, es necesario aclarar los factores de influencia de la apertura de la comunidad en el tráfico de vehículos de carretera circundante, y el fenómeno del tráfico común aliviado o agravado por estos factores de influencia. En segundo lugar, es necesario seleccionar indicadores apropiados para cuantificar estos fenómenos de impacto, a fin de establecer un sistema de índices de evaluación.

2.2 Pregunta 2

La pregunta 2 requiere el establecimiento de un modelo matemático de tráfico de vehículos para estudiar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico rodado circundante. De acuerdo con el análisis del problema 1, el impacto de la apertura del área de estudio en el tráfico de las vías aledañas implica el aumento de la capacidad de tráfico y la reducción de la velocidad del tráfico. Por lo tanto, es necesario establecer un modelo de tráfico de vehículos en las carreteras de la comunidad y dividirlo en múltiples submodelos para modelar diferentes tipos de carreteras. La función de selección de ruta se utiliza para simular la selección de ruta de los vehículos en la carretera, y se obtiene la situación del tráfico de vehículos en toda el área de investigación, y los parámetros en el sistema de índice de evaluación se calculan para mostrar intuitivamente el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante.

2.3 Pregunta 3

La pregunta 3 señala que el impacto de la apertura de la comunidad en los caminos circundantes puede variar debido a diferentes condiciones, por lo que se deben considerar factores como la estructura de la comunidad, la estructura de los caminos circundantes y el flujo de tráfico. En primer lugar, debe quedar claro qué variables se pueden utilizar para cuantificar estos factores y tener un impacto en el sistema de índices de evaluación. En segundo lugar, realice experimentos con variables de control, cambie un determinado factor mientras mantiene ciertos otros factores y observe los cambios en los indicadores de evaluación antes y después de la apertura de la comunidad. Luego, use los datos recopilados por el experimento de la variable de control para realizar un análisis de correlación y obtener conclusiones más científicas, razonables y convincentes desde la perspectiva de las estadísticas.

2.4 Pregunta 4

La pregunta 4 requiere presentar sugerencias razonables a los departamentos de planificación urbana y gestión del tráfico desde la perspectiva del flujo de tráfico en función de los resultados de la investigación. Estas sugerencias incluyen: sugerencias para el departamento de planificación urbana, incluidas las estructuras comunitarias favorables y los tipos de caminos que deben considerarse en la construcción de nuevas comunidades abiertas, y qué tipos de comunidades establecidas deben abrirse; sugerencias para el departamento de gestión del tráfico, incluida la forma razonable de gestionar el tráfico sobre la base de abrir comunidades o no abrir ciertas comunidades establecidas, a fin de lograr la optimización del flujo de tráfico.

3. Supuestos del modelo

3.1 Supuestos

(1) Los caminos alrededor de la comunidad son de doble carril, es decir, solo hay un carril para vehículos de motor en la misma dirección.

(2) Los caminos alrededor del área residencial están provistos de franjas de separación entre los carriles para vehículos motorizados y los carriles para vehículos no motorizados.

(3) Los vehículos estudiados sólo incluyen los vehículos a motor de más de cuatro ruedas, y todos ellos se consideran vehículos estándar.

(4) La pendiente del camino alrededor de la comunidad es 0.

(5) Los caminos afectados por la apertura de la comunidad sólo incluyen los caminos que se desvían o confluyen con el flujo vehicular a la entrada y salida de la comunidad y los caminos alternativos a los caminos internos de la comunidad. (Ver 5.1.1 para una ilustración más detallada)

(6) Si hay semáforos en la entrada y salida de la comunidad, los vehículos pueden girar a la izquierda para entrar y salir de la comunidad. De lo contrario, los vehículos de motor no pueden girar a la izquierda en la entrada y salida de la comunidad.

(7) No se considera el impacto de los buses de carretera y estacionamientos.

(8) No se considera el impacto de los accidentes de tráfico y los cruces ilegales de gran escala.

(9) La distribución de probabilidad de los vehículos que ingresan a las vías aledañas a la comunidad satisface la estacionariedad.

(10) Suponga que hay muy pocos vehículos que salen y salen de la comunidad antes de la apertura de la comunidad, por lo que no se considera el tiempo de retraso causado por el fenómeno de separación y unión de vehículos en la entrada y salida de la comunidad antes de la apertura de la comunidad.

3.2 Viabilidad hipotética

(1) Bajo la condición de cuatro carriles o seis carriles, cuando hay una intersección sin semáforos en la carretera, los vehículos tienden a circular por la carretera interior, y el carril interior se ve menos afectado por la divergencia y la fusión de la intersección. Por lo tanto, para facilitar el cálculo, el modelo se puede simplificar para considerar solo el caso de dos carriles.

(2) Vale la pena discutir si es necesario abrir la comunidad para evacuar el tráfico en tramos de carretera con tráfico relativamente congestionado. Si el tráfico en esta área es fluido, no hay necesidad de gastar recursos financieros y materiales y tomar riesgos de seguridad para abrir la comunidad en un corto período de tiempo. Por tanto, el objeto de investigación de este trabajo se ubica en los tramos viales que presentan o presentan tendencias evidentes de congestión vehicular. En este tipo de tramo vial, si no hay semáforo en la entrada y salida de la comunidad y se permite que los vehículos giren a la izquierda para ingresar a la comunidad, se producirán retrasos en las vías de entrada y contraria, lo que tendrá un gran impacto en el tránsito vial y provocará fácilmente congestiones. Por lo tanto, es razonable suponer que los vehículos pueden girar a la izquierda hacia la comunidad solo si hay semáforos en la entrada y salida de la comunidad.

Pregunta 1

De acuerdo con la introducción y la información proporcionada, la apertura de la comunidad tiene un impacto negativo en el tráfico rodado circundante. Por un lado, después de la apertura de la comunidad, los caminos internos pueden reducir el flujo de tráfico de los caminos aledaños y mejorar la capacidad de tráfico de los caminos aledaños; por otro lado, el aumento de vehículos que ingresan y salen de la comunidad aumentará el tiempo de espera de los vehículos en el camino principal y reducirá la velocidad del tráfico de los caminos aledaños. Para evaluar los cambios en la congestión de las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad, se puede utilizar el índice de congestión del tráfico para medir. El índice considera principalmente el aumento del tiempo de demora en las intersecciones y se evalúa calculando la diferencia del tiempo promedio de demora en las intersecciones con semáforos.

Específicamente, la diferencia de demora antes y después (ΔDT) se define como un índice de evaluación, que refleja el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de las carreteras circundantes. La fórmula de cálculo de ΔDT es la siguiente:

ΔDT = ∑(YDTi - YDTia) / n

Entre ellos, n es el número de intersecciones afectadas con semáforos, YDTi es el tiempo de demora promedio en la intersección i-ésima antes de la apertura de la comunidad, y YDTia es el tiempo de demora promedio en la intersección i-ésima después de la apertura de la comunidad.

En el cálculo, también es necesario calcular el tiempo promedio de demora (YDT) en la intersección con semáforos y el tiempo promedio de demora (NDT) en la entrada de la comunidad. La fórmula para calcular YDT es:

YDT = T * (1 - exp(-x * t / C))

Entre ellos, T es la duración del ciclo de la luz de la señal, tg es el tiempo de luz verde efectivo, x es la tasa de saturación de la carretera y C es la capacidad de tráfico de diseño de la carretera.

Para el tiempo de retardo medio (NDT) a la entrada de la celda, se puede utilizar la fórmula de cálculo dada en la referencia para el cálculo.

En resumen, al calcular la diferencia de demora antes y después de ΔDT, el tiempo de demora promedio YDT en las intersecciones con semáforos y el tiempo de demora promedio NDT en la entrada de la comunidad, se pueden cuantificar los cambios en la congestión de las carreteras circundantes antes y después de la apertura de la comunidad, y luego se puede evaluar el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de las carreteras circundantes.

5.2 Pregunta 2

5.2.1 Análisis del problema
Para estudiar el tráfico de vehículos en las vías aledañas afectadas por la apertura de la comunidad, podemos utilizar autómatas celulares para establecer un modelo de tráfico de vehículos. Al tratar los vehículos como celdas y combinar diferentes modelos, es posible simular las condiciones de tráfico de los vehículos dentro y alrededor de la comunidad, y calcular el volumen de tráfico R en tiempo real en cada carretera. Además, el tiempo de demora promedio de las dos intersecciones puede obtenerse de acuerdo con las fórmulas (5.1.2) y (5.1.4), y sustituirse en la fórmula (5.1.1) para calcular la diferencia de demora ΔDT de las carreteras circundantes.

5.2.2 Construcción de modelos
En este problema, usamos autómatas celulares como modelo para describir el estado y las reglas de operación del vehículo. Las reglas específicas del modelo son las siguientes:

Las celdas están ubicadas en una cuadrícula bidimensional, la longitud del camino es de 500 metros, lo que equivale a 100 cuadrículas, y el ancho es 1 cuadrícula.
El estado de una celda considera sus vecinos frontales.
Regla de avance de celda: si no hay ningún vehículo en la parrilla delantera, la celda avanzará; de lo contrario, elija no avanzar.
Reglas de actualización de celdas:
(1) Use la ruleta para determinar si agregar nuevas celdas. Es decir, cuando el número aleatorio generado es menor que la probabilidad de que aparezca un vehículo en un segundo, se agrega una nueva celda.
(2) Cuando la celda alcanza el límite de la cuadrícula 2D, es decir, cuando llega a la intersección, se elimina de la cuadrícula 2D.

Además, definimos varios conceptos utilizados en el modelo. El estado del vehículo incluye información como la carretera y el desplazamiento del vehículo. El estado previo del vehículo se refiere al estado en el que el vehículo debe llegar en el momento siguiente cuando no haya otros vehículos en el área o el camino esté completamente despejado y los vehículos no interfieran entre sí.

5.2.2.1 Modelo de vehículo que ingresa al área de estudio
En este modelo, usamos la probabilidad δ para simular el vehículo que ingresa al área de estudio. Cada unidad de tiempo, el vehículo ingresa al área de investigación con probabilidad δ. Al mismo tiempo, establecemos el vehículo recién ingresado como el estado inicial, que se encuentra en la posición final de la vía de entrada, y se enfrenta al problema de elegir a qué intersección ingresar.

5.2.2.2 Modelo de tráfico de vehículos en carreteras generales
Este modelo es adecuado para el modelo de transición de estado de vehículos que no se encuentran en la intersección. Los pasos de cálculo específicos son los siguientes:

Establezca el estado previo del vehículo en la misma carretera y agregue 1 al desplazamiento.
Compruebe si el estado previo de este vehículo entra en conflicto con el estado de otros vehículos. Si hay un conflicto, mantenga el estado del vehículo sin cambios; de lo contrario, actualice el estado del vehículo al estado anterior.

5.2.2.3 Modelo de tráfico de vehículos en intersecciones sin semáforos
Para las intersecciones sin semáforos, incluyendo las intersecciones en la comunidad y las entradas y salidas de la comunidad, asumimos que los vehículos que van a caminos diferentes no se interfieren entre sí. Antes de ingresar a la carretera, el conductor del vehículo no puede juzgar qué camino es más suave, por lo que se selecciona aleatoriamente un camino para ingresar. El esquema de selección de ruta específica es "seleccionar aleatoriamente el esquema de ruta directa con igual probabilidad".

5.2.2.4 Modelo de tráfico de vehículos en intersecciones con semáforos
Para intersecciones con semáforos, defina L(t) como el estado de los semáforos. Cuando el vehículo se encuentra en una intersección con un semáforo, la transición de estado se realiza de acuerdo con el estado del semáforo:

Si el estado de la luz de la señal es verde (L(t)=1), el plan de ruta de avance se selecciona aleatoriamente con la misma probabilidad.
Si el estado de la luz de señal es rojo (L(t)=0), mantenga el estado del vehículo sin cambios.

5.2.3 Mejora del modelo
Teniendo en cuenta el desarrollo de la tecnología moderna, la pérdida de utilidad de la información incompleta se puede aliviar. Por ejemplo, los comunicados de información de tráfico en tiempo real se pueden utilizar para ayudar a los conductores a elegir rutas. Por lo tanto, mejoramos la función de selección de ruta.
La nueva regla de selección de caminos es: al seleccionar un camino del conjunto de caminos Q, ya no usa la selección aleatoria con igual probabilidad, sino que selecciona según la proporción. La función de gravedad específica peso_j de cada vía j se define como sigue:
peso_j = k1 * (V - M) + k2 * R
donde k1 y k2 son los parámetros de diseño de la función de gravedad específica, ambos tomados como 1 en este experimento; V es un factor de corrección lo suficientemente grande, que es mayor que el valor máximo de k1 l + k2 R en todas las vías; l es la distancia lógica de la vía, es decir, la unidad de tiempo requerida para que los vehículos pasen por la vía . Al seleccionar una carretera, se debe seleccionar la carretera con el valor de función de gravedad específica más pequeño en el conjunto de carreteras Q.

Estas son las ideas y métodos básicos para establecer un modelo de tráfico vehicular, a través de la simulación y el cálculo se pueden obtener indicadores como el volumen de tráfico, el tiempo medio de retraso y la diferencia de retraso antes y después.

5.3 Pregunta 3

Bajo diferentes condiciones, la apertura de la comunidad tiene diferentes impactos en el tráfico de las carreteras circundantes, por lo tanto, es necesario considerar factores como la estructura vial de la comunidad y la estructura y el flujo de tráfico de las carreteras circundantes. Durante las simulaciones por computadora, se utilizaron las siguientes variables para cuantificar estos factores.
Tabla 1 Tabla de correspondencia de factores influyentes y variables cuantitativas
Factor variables
Estructura vial alrededor de la comunidad La longitud del camino en la comunidad sc (es decir, la longitud de los caminos alternativos circundantes) La
estructura vial dentro de la comunidad El número de nodos viales en la comunidad num El
volumen de tráfico de los caminos alrededor de la comunidad R La probabilidad de que los vehículos ingresen al
área de investigación Sobre esta base, considere el subdistrito en 5.3.2, es decir, hay efectos divergentes y fusionados, y realice experimentos de variables de control sobre la longitud sc de la carretera en el subdistrito y el volumen de tráfico R de las carreteras alrededor del subdistrito.
5.3.1 Área residencial sin efectos de separación y fusión
(1) Modelo básico
Considerando los siguientes tipos de área residencial, hay dos caminos ① y ② que se ven afectados por la apertura del área residencial. Debido a que la entrada y la salida del área residencial están ubicadas en una determinada dirección de salida de la intersección, no hay fenómeno de fusión y divergencia en la entrada y salida del área residencial. El flujo de tráfico solo está controlado por los semáforos, y la diferencia de demora DT solo está relacionada con la demora promedio tiempo YDT de la intersección con semáforos.
Suponga que la longitud del camino interno sc = 100s0 , tg T = 0.25 , T = 20 , y el flujo de tráfico alrededor de la comunidad R = 0.5 . Usando MATLAB para realizar el modelo de tráfico vehicular del problema 2, se obtiene el retraso promedio como se muestra en la siguiente figura:
(figura omitida)
Como se puede ver en la figura anterior, el tiempo promedio de demora se ha reducido significativamente después de la apertura de la comunidad. Esto se debe a que las carreteras alrededor de la comunidad solo se ven afectadas por el tiempo de retraso YDT en las intersecciones con semáforos. Cuando se abre la comunidad, las carreteras internas de la comunidad ③ comparten una parte del flujo de tráfico de las carreteras circundantes, lo que reduce la presión del tráfico en las carreteras circundantes y, por lo tanto, mejora efectivamente la capacidad de tráfico. Por otro lado, dado que no existe un fenómeno de desvío y unión a la entrada y salida de la comunidad, la apertura de la comunidad no reducirá la velocidad de la vía. Por lo tanto, la apertura de este tipo de áreas residenciales es propicia para el paso de caminos circundantes.
(2) Experimento de variable de control
Cuando la estructura vial dentro de la comunidad y la estructura vial circundante cambian, el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de las carreteras circundantes es diferente. Para estudiar este problema se realizan experimentos de variables de control sobre la longitud sc de la vía al interior de la comunidad, el flujo de tráfico R de las vías aledañas a la comunidad y el número de nodos de vía num al interior de la comunidad.
① La influencia de la longitud del camino sc en la comunidad sobre el retraso promedio
Manteniendo otras variables sin cambios, cuando cambia la distancia del camino sc en la comunidad, el cambio numérico del retraso promedio se muestra en la figura: (Figura omitida) De la figura
anterior
, cuando otras variables son constantes, el tiempo de retraso promedio se correlaciona positivamente con la distancia del camino en la comunidad. Cuanto más corta sea la distancia de la carretera dentro de la comunidad, mayor será el efecto positivo en el tráfico vial circundante después de que se abra la comunidad.
② El impacto de la cantidad de nodos de caminos num en la comunidad en el retraso promedio
Considere la situación en la que hay dos caminos en la comunidad: si hay un camino que conecta los dos caminos, el número de nodos de caminos en la comunidad se puede considerar como num = 2; si hay dos caminos entre los dos caminos, el número de nodos de caminos en la comunidad se puede considerar como num = 4.
Sin modificar otros factores, utilice la computadora para simular el modelo de tráfico de vehículos del problema 2 y obtenga la relación entre el tiempo de demora promedio y la cantidad de nodos de carreteras en la comunidad, como se muestra en la figura: (Figura omitida) De la figura anterior, se puede ver intuitivamente que cuantos más nodos de carreteras hay en la comunidad, mayor es el tiempo de demora promedio después de que se abre la comunidad, es decir, menor es la diferencia de demora DT antes y después de la
comunidad
.
③ El impacto del volumen de tráfico R en las carreteras alrededor de la comunidad en el retraso promedio
Mantenga otras variables sin cambios, cambie el flujo de tráfico R de las carreteras alrededor de la comunidad y obtenga el cambio de valor de la diferencia de demora DT antes y después. Utilice SPSS para analizar la correlación entre el volumen de tráfico R de las carreteras circundantes y la diferencia de retardo de tiempo DT, y los resultados se muestran en la siguiente tabla.
(Tabla omitida)
Se puede ver a partir de los valores de la tabla que el coeficiente de correlación entre el volumen de tráfico R en las carreteras circundantes y la diferencia de tiempo de retraso promedio  es 0.988, y el valor p es menor que 0.01, lo que significa que hay una correlación positiva significativa al nivel de 0.01. Para reflejar la relación entre los dos de manera más intuitiva, se dibuja un diagrama esquemático del cambio del tiempo de demora promedio con el tiempo de investigación t bajo diferentes valores de R: (Figura omitida) Se puede ver intuitivamente de la figura anterior que cuando otras variables se mantienen constantes, cuando cambia el flujo de tránsito R de las carreteras alrededor de la comunidad, la diferencia en el tiempo de demora promedio antes y después de la apertura de la comunidad no cambia de manera
monótona
.

5.4 Pregunta 4

5.4.1 Sugerencias para departamentos de urbanismo

De acuerdo con los resultados del análisis de las preguntas anteriores, sugerimos que el departamento de planificación urbana debe centrarse en los siguientes factores al abrir las comunidades edificadas:

Baja complejidad del tráfico interno: elija comunidades con un flujo de tráfico relativamente promedio y una mejor movilidad del tráfico para abrir, y evite abrir aquellas comunidades con una congestión de tráfico severa para reducir la demora antes y después de la apertura.
Caminos internos cortos: se debe dar prioridad a las comunidades abiertas con caminos internos cortos, porque los caminos de distancias cortas generalmente pueden compartir el flujo de tráfico de los caminos circundantes más rápido y mejorar la capacidad de tráfico.
Gran volumen de tráfico en las carreteras circundantes: seleccione la comunidad con un gran volumen de tráfico en las carreteras circundantes para abrir, porque las carreteras internas de la comunidad pueden absorber y dispersar mejor el volumen de tráfico de las carreteras circundantes después de la apertura y aliviar la presión del tráfico en las carreteras circundantes.
La consideración de estos factores puede hacer que la apertura de la comunidad tenga un impacto favorable en el tráfico de las vías aledañas. De manera similar, al construir una nueva comunidad, estos factores también deben tenerse en cuenta para planificar mejor la estructura del tráfico y la red vial de la comunidad.

5.4.2 Sugerencias para los departamentos de gestión del tráfico

Recomendamos que el departamento de gestión de tráfico se concentre en aumentar la difusión de información de tráfico en tiempo real para aliviar el desperdicio de recursos y la pérdida de utilidad debido a información incompleta. Las sugerencias específicas son las siguientes:

Proporcione información precisa sobre el estado de la carretera en tiempo real: proporcione a los conductores información precisa sobre el estado del tráfico en tiempo real, incluida información sobre congestión vial, accidentes de tráfico, construcción, etc., a través de canales como sistemas de gestión del tráfico, transmisiones de tráfico y aplicaciones de teléfonos móviles. De esta forma, los conductores pueden elegir la ruta óptima en función de la información del estado de la carretera, evitar áreas congestionadas y reducir el tiempo de viaje y las demoras.
Fortalezca el control de las señales de tráfico: de acuerdo con la información de tráfico en tiempo real, ajuste oportunamente el tiempo de los semáforos, optimice la distribución del flujo de tráfico y mejore la eficiencia general de la red de tráfico. Por ejemplo, de acuerdo con la situación de congestión del tráfico, el tiempo de luz verde se puede establecer razonablemente para reducir la congestión del tráfico.
Fomentar la diversificación de los modos de transporte: Reducir el uso de automóviles privados y reducir la presión del tráfico vial fomentando el transporte público y los viajes en vehículos no motorizados. Al mismo tiempo, fortalecer la construcción y gestión del sistema de transporte público para mejorar la comodidad y el atractivo del transporte público.
A través de las medidas anteriores, el departamento de gestión del tráfico puede mejorar efectivamente la eficiencia general del sistema de tráfico y maximizar el efecto positivo de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante.

6. Evaluación y mejora del modelo

6.1 Evaluación del modelo

(1) El modelo considera exhaustivamente la situación real, abstrae el modelo de tráfico de vehículos en varios submodelos y considera los factores influyentes de diferentes tipos de células para garantizar la cientificidad y el rigor del modelo.

(2) En el proceso de resolución del modelo, se utilizó por completo software matemático como Matlab para resolver con éxito el problema y obtener resultados relativamente ideales.

(3) Los indicadores cuantitativos y las fuentes de datos del modelo son razonables, lo que garantiza la integridad y aplicabilidad del modelo.

6.2 Mejora del modelo

(1) Considerar el tráfico mixto de vehículos motorizados y no motorizados en la carretera y modificar el coeficiente de influencia de las bicicletas para reflejar la realidad con mayor precisión.

(2) Tener en cuenta la pendiente de las carreteras circundantes para mejorar la aplicabilidad del modelo.

(3) Considere la situación de múltiples carriles en la misma dirección para reflejar de manera más completa la situación del tráfico de vehículos.

(4) Considere la tendencia temporal del flujo de tráfico, como las horas pico de la mañana y la tarde, para simular de forma más realista las condiciones del tráfico de vehículos.

(5) Ampliar el índice de evaluación para que el modelo evalúe de manera más integral el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico de vehículos de carretera circundante.
A través de la mejora del modelo, podemos predecir y evaluar con mayor precisión el impacto de la apertura de la comunidad en el tráfico vial circundante, y proporcionar sugerencias más específicas para que los departamentos relevantes formulen políticas y planes.

附录
注：以下均为本次比赛过程中有用的 matlab 执行脚本程序或函数
1、道路运行情况模拟程序
clc;
%clear;
Tmax = 1000; %考虑的时间的上限
carnum = 0; %carnum 是当前通过的车的总数目
fieldCarNum = 0; %fieldCarNum 进入小区的车辆数
%beta = 8; %1-alpha / 10,为出现车的概率，体现车流量
fieldCapure = 800; %小区内道路的承载量
fieldDistance = 80; %小区内道路的逻辑长度
fRpb = 0.8; %行人自行车修正系数
R = 0.5; %主路进入小区的比例
L1 = 0.005; %车身长度,km
h = 0.0025; %标准饱和车头时距
alpha = pi / 4; %转弯角度
mu = 0.18; %横向力系数
v = 50; %车辆速度
t_avg = L1 / v ; %畅通情况下车辆直行通过计算截面的平均耗时
ER = (L1 + alpha * R)/(h * sqrt(127 * R * mu));
%右转车转换系数
fR = 100/(100 + R * (ER - 1));
%右转修正系数
theta = 0; %车辆入口延时的影响因子
delay = zeros(Tmax, 1); %记录入口延时
T = 20; %路灯周期
Tg = 5; %绿灯时间
Car = cell(carnum,1); %Car 是所有的车的集合
Car0 = cell(carnum,1); %Car 是所有的车的集合
car = struct('road',0,'distance',0,'state',0); %road 是当前车所在的道路，
distance 表示在这条路上的位置,state 表示是否在区域里，1 在里面，0 在外面
t = 0; %当前时间
Dt = cell(t,1); %每个时刻的平均延误
Dt0 = cell(t,1); %每个时刻的平均延误
Light = 0; % Light 表示当前灯是红灯 0，还是绿灯 1
roadnum = 4; %roadnum 是所有的道路数目
Outroad = []; % 与出口相连的路
Outroad(1) = 4;
Inroad = [2,3]; %与入口相连的路
FieldRoad = []; %小区内的路
FieldRoad(1) = 3;
21
Troad = zeros(roadnum,1);%每条路上的路灯周期
Tgroad = zeros(roadnum,1);%每条路上绿灯时间
RoadMap = zeros(roadnum,roadnum); %路的可达性矩阵
RoadMap0 = zeros(roadnum,roadnum); %路的可达性矩阵
Roadcapture = zeros(roadnum,1); %Roadcapture 路的设计承载量
Roadcarnum = zeros(roadnum,1); %Roadcarnum 路当前有的车数量
Roadcarnum0 = zeros(roadnum,1); %Roadcarnum 路当前有的车数量
Roaddistance = zeros(roadnum,1);%Roaddistance 路的距离
Roaddt = zeros(roadnum,1); %Roaddt 每条路上的平均延迟时间
Roadcapture = [1000,1000,1000,1];
Roadcapture(3) = fieldCapure;
Roadcapture = Roadcapture';
Roaddistance = [100,100,100,1];
Roaddistance(3) = fieldDistance;
Troad(:) = 20;
Tgroad(:) = 5;
RoadMap = [0,0,0,0;1,0,0,0;1,0,0,0;0,1,1,0];
RoadMap0 = [0,0,0,0;1,0,0,0;0,0,0,0;0,1,0,0];
myres = zeros(500,4);
Flag = [0,1,0,0]';
mainflow = 3600 * (1 - beta / 10); %主路的车流量
for t = 1:Tmax
%%%%%%判断当前是否有车到来 0 没有，1 有
Dt{t} = 0;
Dt0{t} = 0;
ra = rand();
if ra >= beta / 10
ra = 1;
else
ra = 0;
end
%%%%%%增加车的数量,更新车的情况
if ra == 1
carnum = carnum+1;
car.road = 1;
car.distance = Roaddistance(1);
car.state = 1;
Car{carnum} = car;
Car0{carnum} = car;
Roadcarnum(1) = Roadcarnum(1)+1;
Roadcarnum0(1) = Roadcarnum0(1)+1;
end
%%%%%%判断当前红绿灯情况
Light = mod(t,T);
if Light <= Tg
Light = 1;
else
Light = 0;
end
for cari = 1:carnum
if(Car{cari}.state == 0)
continue;
end
%%不考虑小区开放时
if Light == 1 %%%绿灯时
[nextroad,nextdistance,nextstate] =
nextdir(cari,RoadMap0,Car0,Roaddistance,Outroad,Roadcarnum0); %%%函数
nextdir 返回 cari 这辆车下一次所在的路的在路上的距离
else %%%%红灯时
[nextroad,nextdistance,nextstate] =
nextdir_red(cari,RoadMap0,Car0,Roaddistance,Outroad,Roadcarnum0);
end
Roadcarnum0(Car0{cari}.road) = Roadcarnum0(Car0{cari}.road)-1;
Car0{cari}.road = nextroad;
Car0{cari}.distance = nextdistance;
Car0{cari}.state = nextstate;
if nextstate == 1
Roadcarnum0(nextroad) = Roadcarnum0(nextroad)+1; %%%%%%当前
这条路上的车的数量
end
%%考虑小区开放时
% disp(strcat('car', num2str(cari)));
if Light == 1 %%%绿灯时
[nextroad,nextdistance,nextstate] =
nextdir(cari,RoadMap,Car,Roaddistance,Outroad,Roadcarnum); %%%函数
nextdir 返回 cari 这辆车下一次所在的路的在路上的距离
else %%%%红灯时
22
23
[nextroad,nextdistance,nextstate] =
nextdir_red(cari,RoadMap,Car,Roaddistance,Outroad,Roadcarnum);
end
myres(t, 1) = nextroad;
myres(t, 2) = nextdistance;
myres(t, 3) = nextstate;
myres(t, 4) = cari;
Roadcarnum(Car{cari}.road) = Roadcarnum(Car{cari}.road)-1;
Car{cari}.road = nextroad;
Car{cari}.distance = nextdistance;
Car{cari}.state = nextstate;
if nextstate == 1
Roadcarnum(nextroad) = Roadcarnum(nextroad)+1; %%%%%%当前这
条路上的车的数量
end
end
if( ra == 1 && ismember(nextroad, FieldRoad) )
fieldCarNum = fieldCarNum + 1;
theta = theta + 1;
else
if(theta >= 0.3)
theta = theta - 0.3;
else
theta = 0;
end
end
if(carnum > 0)
R = R * 0.5 + 0.5 * fieldCarNum / carnum;
ER = (L1 + alpha * R)/(h * sqrt(127 * R * mu));%右转车转换系数
fR = 100/(100 + R * (ER - 1));%右转修正系数
x = ( mainflow) / Roadcapture(1); %道路饱和度
C1 = x * (fRpb + fR); %主流向通行能力
NDT = (1/C1 - t_avg) * (1/t_avg + 1) * t_avg / 2; %信号交叉路口平
均延误
Dt{t} = theta * NDT;
delay(t) = Dt{t};
end
%%%%%%计算每条路的平均延误时间
dt =
((0.5*Troad).*(1-Tgroad./Troad))./(1-min(1,Roadcarnum.*(720./Roaddist
ance')./Roadcapture).*(Tgroad./Troad)).*Flag;
Dt{t} = Dt{t} + sum(dt);
24
dt0 =
((0.5*Troad).*(1-Tgroad./Troad))./(1-min(1,Roadcarnum0.*(720./Roaddis
tance')./Roadcapture).*(Tgroad./Troad)).*Flag;
Dt0{t} = Dt0{t} + sum(dt0);
end
dtDelta = cell2mat(Dt0) - cell2mat(Dt);
save(strcat(num2str(beta), 'dtDelta_6.mat'), 'dtDelta');
save(strcat(num2str(beta), 'Dt_6.mat'), 'Dt');
save(strcat(num2str(beta), 'Dt0_6.mat'), 'Dt0');
2、绿灯时，车辆状态移动函数
function
[nextroad,nextdistance,nextstate]=nextdir(cari,RoadMap,Car,Roaddistan
ce,Outroad, RoadCarNum)
% 函数 nextdir 返回 cari 这辆车这一秒之后的状态
% nextroad: 1s 后所在的路
% nextdistance：1s 后在路上距路入口的逻辑距离
% nextstate: 1s 后，该车是否还在区域内
% cari：车的序号
% RoadMap: 路的可达性矩阵
% Car：当前各辆车的状态
% Roaddistance：每条路的长度
% Outroad：所有可能出去的路
% RoadCarNum: 当前每条路上有多少车
car = Car{cari}; %当前正在考虑的车
nextroad = car.road;
nextdistance = car.distance;
if car.distance >= Roaddistance(Car{cari}.road) &&
ismember(car.road,Outroad);
nextstate = 0;
return;
else
nextstate = 1;
end
nextdistance = nextdistance + 1;
if(Roaddistance(nextroad) < nextdistance)
nextroad = chooseRoad(cari,nextroad,RoadMap,Car,Roaddistance,
RoadCarNum); %%%交叉路口选择路的方向
nextdistance = 1;
% disp(strcat('car', num2str(cari)));
% disp(strcat('change road to', num2str(nextroad)));
end
for i = 1 : (cari - 1)
if(Car{i}.state == 1 && Car{i}.road == nextroad &&
Car{i}.distance == nextdistance)
%%%% 车辆不能走，
nextroad = car.road;
nextdistance = car.distance;
end
end
3、红灯时，车辆转移函数
function
[nextroad,nextdistance,nextstate]=nextdir_red(cari,RoadMap,Car,Roaddi
stance,Outroad, RoadCarNum)
% 函数 nextdir 返回 cari 这辆车这一秒之后的状态
% nextroad: 1s 后所在的路
% nextdistance：1s 后在路上距路入口的逻辑距离
% nextstate: 1s 后，该车是否还在区域内
% cari：车的序号
% RoadMap: 路的可达性矩阵
% Car：当前各辆车的状态
% Roaddistance：每条路的长度
% Outroad：所有可能出去的路
% RoadCarNum: 当前每条路上有多少车
car = Car{cari}; %当前正在考虑的车
nextstate = 1;
nextroad = car.road;
nextdistance = car.distance;
if car.distance >= Roaddistance(Car{cari}.road) &&
ismember(car.road,Outroad);
return;
end
nextdistance = nextdistance + 1;
if(Roaddistance(nextroad) < nextdistance)
nextroad = chooseRoad(cari,nextroad,RoadMap,Car,Roaddistance,
RoadCarNum); %%%交叉路口选择路的方向
nextdistance = 1;
end
for i = 1 : (cari - 1)
if(Car{i}.state == 1 && Car{i}.road == nextroad &&
Car{i}.distance == nextdistance)
%%%% 车辆不能走，
nextroad = car.road;
nextdistance = car.distance;
end
end
25
26
4、方向选择函数，即车辆到达交叉路口时，选择下一条路的判断函数
其中包括两种方案：根据最优选择、随即选择
function [nextroad] = chooseRoad(cari,currentRoad,
RoadMap,Car,Roaddistance, RoadCarNum)
%%%交叉路口选择路的方向
% nextroad:选择的下一条路的标号
% cari：车的序号
% currentRoad: 当前所在的路的标号
% RoadMap: 路的可达性矩阵
% Car：当前各辆车的状态
% Roaddistance：每条路的长度
% RoadCarNum: 当前每条路上有多少车
k1 = 1;%%%%两个参数
k2 = 1;
nextroad = 0;
min = intmax();
roadNum = length(RoadMap);
% disp(strcat('currentroadNum', num2str(currentRoad)));
myNeighbor = zeros(roadNum);
myNeighborNum = 0;
for i = 1 : roadNum
if(RoadMap(i, currentRoad) == 0) %%道路不通的情况
continue;
end
myNeighborNum = myNeighborNum + 1;
myNeighbor(myNeighborNum) = i;
% disp(strcat('roadNum', num2str(i)));
%{ 根据最优选择
myvalue = 0;
for j = 1 : (cari - 1)
if(Car{j}.state == 1 && Car{j}.road == i && Car{j}.distance ==
1)
%%%% 判断走这条路是否需要等
myvalue = intmax() - 100000;
break;
end
end
%%计算每条路的指标
myvalue = myvalue + k1 * Roaddistance(i) + k2 * RoadCarNum(i);
if(myvalue < min)
min = myvalue;
27
nextroad = i;
end
%}
% disp(i);
% disp(myvalue);
end
%%随即选择
nextroad = myNeighbor(ceil(rand() * (myNeighborNum)));
5、作图函数模板脚本
load('60Dt.mat');
load('60Dt0.mat');
load('60dtDelta.mat');
Dt_60 = cell2mat(Dt);
Dt0_60 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_60 = dtDelta;
load('80Dt.mat');
load('80Dt0.mat');
load('80dtDelta.mat');
Dt_80 = cell2mat(Dt);
Dt0_80 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_80 = dtDelta;
load('100Dt.mat');
load('100Dt0.mat');
load('100dtDelta.mat');
Dt_100 = cell2mat(Dt);
Dt0_100 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_100 = dtDelta;
load('120Dt.mat');
load('120Dt0.mat');
load('120dtDelta.mat');
Dt_120 = cell2mat(Dt);
Dt0_120 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_120 = dtDelta;
load('140Dt.mat');
load('140Dt0.mat');
load('140dtDelta.mat');
Dt_140 = cell2mat(Dt);
Dt0_140 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_140 = dtDelta;
load('160Dt.mat');
load('160Dt0.mat');
load('160dtDelta.mat');
Dt_160 = cell2mat(Dt);
Dt0_160 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_160 = dtDelta;
load('180Dt.mat');
load('180Dt0.mat');
load('180dtDelta.mat');
Dt_180 = cell2mat(Dt);
Dt0_180 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_180 = dtDelta;
load('200Dt.mat');
load('200Dt0.mat');
load('200dtDelta.mat');
Dt_200 = cell2mat(Dt);
Dt0_200 = cell2mat(Dt0);
DtDelta_200 = dtDelta;
x=1:500;
plot(x, Dt_60,x, Dt_80,x, Dt_100,x, Dt_120,x, Dt_140,x, Dt_160,x,
Dt_180,x, Dt_200);

Concurso Nacional de Matemáticas de Pregrado de la Copa de la Sociedad de Educación Superior 2016 en Modelado Tema B El impacto de la apertura comunitaria en el tráfico vial