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2013年“深圳杯”数学建模夏令营 B题:深圳关内外交通拥堵探究与治理

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    发表于 2013-4-15 17:08 |显示全部楼层
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    2013年“深圳杯”数学建模夏令营B题:深圳关内外交通拥堵探究与治理
    交通拥堵是目前中国各大城市面临的共同难题,但拥堵的成因各不相同,因而需要在摸清规律的基础上有针对性地提出解决方案。由于历史的原因,深圳由关内关外两个区域组成。关外由宝安、龙岗两个行政区和光明新区、龙华新区、坪山新区、大鹏新区四个功能区组成;关内含罗湖、福田、南山、盐田四个行政区。关外与关内由自然山丘隔开,沟通关内外的主要通道有宝安大道/新安(22.548005,113.902194)、107国道南头(22.552058,113.910531)、同安路荔山(22.558983,113.916094)、广深高速同乐(22.569654,113.923931)、南光高速(22.599412,113.932321)、沙河西路白芒(22.625915,113.938683)、福龙路(22.595767,114.016038)、梅观路(22.595717,114.050027)、清水河(22.618864,114.094852)、布吉关(22.585331,114.115838)、沙湾(22.605763,114.163884)、北山道盐田坳(22.604894,114.218802)、盐坝高速背仔角(22.601422,114.344448)等检查站,括号内为Google地图经纬度坐标。由于有相当的一部分人口在关外居住,在关内上班,导致在上下班高峰期各关口进出通道经常成为交通最拥堵的地方,尤其以布吉关、梅林关等处为甚,在高峰期发生道路交通事故更会严重影响到广大市民的工作和生活。
    为了解决这一长期困扰深圳发展的问题,政府在道路建设上投入了大量的资源。目前,主要关口道路的互联互通程度越来越高,直接增加了关口交通管控工作的复杂度。与此同时,大规模的基础设施建设也对交通信息采集设备的完好性和可靠性造成了不良影响,从而使关口交通管控和事故应急处理决策愈加困难。
    因此,使用数学方法对不完整的交通信息进行建模分析,就成为定量分析关口交通特性及构成要素的重要手段。如果能在不断修正、调整的基础上取得较可靠的分析结果,将对制定有效、合理的交通管控及事故应对方案提供有益的帮助。
    本题附件给出了交警部门记录的各主要关口进出通道瓶颈断面代表时段的交通流量、对应车速数据和行车道数,对拥堵严重的梅林关还以样本抽取方法给出了部分与关口广场连接道路对应时段的相关参考数据。请根据这些数据以及你收集到的深圳城市功能分区规划、以及实际城市发展等方面的相关资料分析讨论以下问题:
    1.      分析造成各关口拥堵的深层原因。以梅林关为例,考虑信息不完备的影响因素构建关口交通模型,分析造成关口广场区域高峰期拥堵的直接原因,对关口广场各连接道路进行分类或定出拥堵指数;根据你的模型参数,给出今后进一步研究关口广场拥堵问题所需交通数据的采集侧重内容建议。
    2.      在不增加关内外通道数量的情况下,能否通过调整城市分区功能、改变关口区域功能架构以及改善交通管控措施等来缓解梅林、布吉等关口的交通拥堵;
    3.      如果可以增加关内通道,试问应选在哪些地方(不考虑建设成本)。
    几点说明:
    A、梅林关交通网络说明(可参考Google 地图及Google 地球):梅观路穿关而过,在梅林关口两侧形成“关口广场”,关内、外广场的关口通道数为:进关通道11条,其中3条公交专用道(含2条进站车道),出关通道6条,其中1条公交专用道;关内广场与南坪快速(以立交桥连接)、彩田、皇岗路连接;关外广场与梅观高速、梅板大道、梅龙、民治路等连接。
    关内道路连接情况:
    南坪快速路东行进入关口广场的连接点坐标为:22.588971,114.050628;南坪快速西行进入关口广场的连接点坐标为:22.590091,114.055392
    关口广场由北向西行进入南坪快速路的连接点坐标为:22.591126,114.051932;关口广场由北向东行进入南坪快速路的连接点坐标为:22.591101,114.052264
    彩田路北行进入关口广场的连接点坐标为:22.576143,114.063417;皇岗路北行进入关口广场的连接点坐标为:22.575747,114.063417;关口广场南行进入彩田路的连接点坐标为:22.575251,114.064404;关口广场南行进入皇岗路的连接点坐标为:22.575494,114.064683
    关外道路连接情况:
    关口广场与梅观高速的连接点坐标为:22.605226,114.049555;关口广场由南向东行进入梅板大道的连接点坐标为:22.600303,114.048954;梅板大道由东向南行进入关口广场的连接点坐标为:22.601561,114.05066;关口广场由南向西行进入梅龙路的连接点坐标为:22.601422,114.049104;梅龙路、民治路南行进入关口广场的连接点坐标为:22.598897,114.048289
    B、新区大道为龙华新区绕过梅林关口广场、在梅观立交桥南与梅观路南段连接的关内外通道。
    C、数据中的交通断面位置以经纬度坐标提供,可在Google 地图上定位显示。
    附件:
    附件1、二线关口数据表一20130412
    附件2、二线关口数据表二20130412
    (当坐标数据不一致时,请以附件2为准)

    $ X. A: h6 N9 d/ C详情见附件

    B题.zip

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