文档介绍：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): 5486
所属学校(请填写完整的全名): 华南理工大学
参赛队员(打印并签名) :1. 孙增辉
2. 李润铄
3. 彭玄
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 刘清
(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: 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
交通是城市的命脉。车道往往会因为交通事故等原因被占用,从而降低了道路的通行能力,严重的话会导致交通堵塞。为了帮助交通管理部门更好地管理城市交通,需要正确估算车道被占用对城市道路通行能力的影响程度。
为了更准确地计算视频中上流路口进入事发路段的车辆和通过交通事故所占车道的横断面的车辆情况,本文在使用了背景差分法为主,直方图均衡化、中值滤波法、、形态学滤波法和边缘检测算法为辅的图像处理方法得到检测运动车辆的视频,使计算更简便。
针对问题一,根据权威文献计算出事故发生期间事故所处横断面理论通行能力和实际通行能力,由两种通行能力随时间变化的图像可知实际通行能力在事故期间随时间在理论通行能力上下波动,而且这种波动符合正态分布。
针对问题二,在视频一和视频二的数据通过正态检验和方差齐次检验后,利用这些数据使用方差分析得到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的影响无显著性差异的结论。为了得到这种影响的实际情况,本文又进一步使用了通径分析,得到的结果为同一横断面交通事故所占车道不同对横断面实际通行能力的影响决定于各车道的流量比例。
针对问题三,首先使用城市交通二流理论计算得到事发路段随事故持续时间增加而改变的排队长度,然后使用非线性比例尺改进算法统计视频的排队长度。然后用夹角余弦法对事故横断面实际通行能力、路段上游车流量分配权重统一为一个自变量,和事故持续时间一同作为BP神经网络的输入样本,排队长度作为输出样本进行训练,得到一个拥挤交通流排队长度模型。最后用遗传算法对神经网络进行优化。模型的结果和样本数据拟合效果较好,显示排队长度会随着排队时间变大,路段上游车流量变大,事故横断面实际通行能力下降而不断增加。
针对问题四,将车看作元胞,根据所给的数据制定元胞运动规则,构造出基于元胞自动机的交通流预测模型。经过模拟仿真,得到的结果为:事故发生后,在上游车流量波动不大的情况下,,车辆排队长度将到达上游路口。对模型进行改进,考虑红绿灯的情况,,,且排队长度曲线的波动程度变大。
关键词:背景差分法通径分析二流理论神经网络遗传算法元胞自动机
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