交通擁堵對經(jīng)濟和公共健康的影響數(shù)學建模論文

1、2014高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽承 諾 書我們仔細閱讀了中國大學生數(shù)學建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的, 如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。我們鄭重承諾，嚴格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴肅處理。我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項填寫）： 我們的參賽報名號為（模擬賽時填寫隊伍

2、編號）： 所屬學校（請?zhí)顚懲暾娜?參賽隊員 (打印并簽名) ：1. 2. 3. 指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負責人 (打印并簽名)： 日期： 年 月 日賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：2014高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽編 號 專 用 頁賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人評分備注全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：全國評閱編號（由全國組委會評閱前進行編號）：摘 要本文采用了交通流的基本模型，結(jié)合matlab、spss、excel等工具研究了交通擁堵對經(jīng)濟和公共健康的影響。第一問估計城市交通擁堵帶來的經(jīng)濟損失，主要考慮以下

3、四個方面的經(jīng)濟損失：時間成本、油耗成本、交通事故損失和噪聲污染損失。計算時間成本時根據(jù)交通流模型求解出由于交通擁堵耽擱的總時間，乘以單位時間的工資與單位時間GDP的加和，得出擁堵造成的時間成本；計算油耗成本時需要交通擁堵耽擱的總時間，根據(jù)經(jīng)驗公式，得知油耗與擁堵時間的關(guān)系，算出因為擁堵造成的油耗成本；計算交通事故成本時查找有關(guān)文獻得知交通事故發(fā)生比例與車速的關(guān)系，參考北京市的交通事故情況估計西安市因交通擁堵造成的交通事故損失。然后計算環(huán)境成本，最后得出擁堵總成本是2323.34萬元/天。 第二問的思路是通過交通擁堵產(chǎn)生的PM2.5濃度變化衡量西安市交通擁堵對公共健康的影響。認為PM2.5的形成

4、只與SO2、NO2和CO有關(guān)，用matlab編程定性分析PM2.5與SO2、NO2和CO的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)是正相關(guān)關(guān)系。用spss求spearman相關(guān)系數(shù)，PM2.5與SO2、NO2和CO的相關(guān)系數(shù)分別是0.683、0.550、0.750。為了研究單一變量對PM2.5的影響，用spss進行偏相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)PM2.5與SO2的相關(guān)性不是很顯著，所以暫且排除SO2的影響。用spss進行回歸分析，建立線性回歸方程。假定機動車都符合污染物排放標準，根據(jù)污染物排放標準求出額外油耗產(chǎn)生的CO和NO2量，根據(jù)回歸方程求出因交通擁堵導(dǎo)致的PM2.5濃度變化。然后研究PM2.5對身體健康的影響，發(fā)現(xiàn)交通擁堵使得每

5、天高血壓急診病人增加1.848%，心血管疾病也會相應(yīng)增加，可見交通擁堵對人類健康危害至深。關(guān)鍵詞： 交通流 交通擁堵成本 相關(guān)性分析 回歸分析 PM2.5交通擁堵對經(jīng)濟和公共健康的影響一、問題重述1.1問題背景城市交通問題的關(guān)鍵是交通擁堵的問題，交通擁堵是世界各地城市都面臨的一個棘手問題，尤其在大城市，交通擁擠堵塞及由此導(dǎo)致的時間浪費、運營成本上升、交通事故增加、空氣和噪聲污染加劇等，給人民的生活、工作帶來諸多不便，增加了巨大的社會成本，嚴重阻礙了城市的持續(xù)健康發(fā)展。因此，深入的研究交通擁堵問題成為當務(wù)之急。經(jīng)濟和公共健康受擁堵影響的大小隨城市規(guī)模（如城市的道路基礎(chǔ)設(shè)施，人口密度，以及影響污染

6、物形成的大氣條件）變化。1.2目標任務(wù) 問題一：請以西安為例建立數(shù)學模型估計城市交通擁堵帶來的經(jīng)濟損失。 問題二：請建立數(shù)學模型定量研究西安市交通擁堵對公共健康的影響，例如可通過交通擁堵產(chǎn)生的PM2.5濃度變化衡量。2、 模型假設(shè)1） 假設(shè)交通流穩(wěn)定，與時間地點無關(guān)；2） 假設(shè)汽車尾氣排放的NOx全是NO2；3） 假設(shè)主干道擁堵系數(shù)是7，其他干道和支路都是3；4） 假設(shè)整個西安市主城區(qū)的擁堵集中在主干道上；5） 假設(shè)快速路、主干道、次干道、支路的車道數(shù)是6、8、5、3；6） 假設(shè)PM2.5的形成僅與NO2、SO2和CO有關(guān)；7） 假設(shè)所有車輛的尾氣都符合且恰恰符合排放標準；8） 假設(shè)PM2.5

7、分布在高度0-500m的空間范圍內(nèi)，覆蓋在西安市主城區(qū)；9） 忽略西安市主城區(qū)之外的影響；10） 所有公交車和出租車都在道路上；11） 假設(shè)西安市各個地方的PM2.5等污染物的濃度并無差異；12） 假設(shè)擁堵時間兩小時；3、 符號說明四、模型建立與求解4.1基于交通流模型對問題一的求解對于問題一，交通擁堵帶來的經(jīng)濟損失主要考慮時間成本、油耗成本、交通事故損失和環(huán)境成本，損失的大小隨城市的道路基礎(chǔ)設(shè)施而變化。城市道路等級分：主干道、次干道、支路三級。各級紅線寬度控制：主干道3040米，次干道2024米，支路1418米。西安城區(qū)有18條主干道，分別是：長樂路、含光路、朱雀大街、友誼西路、西影路、小寨

8、東路、太湖路、北關(guān)正街、鳳城五路、環(huán)城路、長安南路、太白路、科技路、高新路、唐延路、咸寧路、未央路和文景路。主干道雖然路寬較大，但是由于人口密集，車流量大，所以成為交通擁堵的重災(zāi)區(qū)。接下來只考慮18條主干道的交通擁堵狀況。由于交通擁堵影響力的大小受城市的道路基礎(chǔ)設(shè)施的影響，道路基礎(chǔ)設(shè)施考慮道路的長度和寬度。模型建立：交通流模型 交通流指標準長度的小型汽車單方向的道路上行駛而形成的車流，沒有岔路口和信號燈的影響。 流量q:某時刻單位時間內(nèi)通過道路指定斷面的車輛數(shù)，單位：輛/h； 速度v:某時刻通過道路指定斷面的車輛速度，單位：km/h； 密度k:某時刻通過道路指定斷面單位長度內(nèi)的車輛數(shù)，單位：輛

9、/km；這三個量之間有如下關(guān)系： （4.1.1）下面建立車速與密度的線性模型： (4.1.2)可見，當密度時，車速達到最大；當密度時，即車流密度達到最大時，。以上線性模型適用于車流密度適中的情況，為了研究車流密度較大的情況，模型修正如下： (4.1.3)為了直觀的分析速度與車流密度的關(guān)系，應(yīng)用matlab軟件進行繪圖，程序參照附錄一。圖4.1 車速與車流密度的關(guān)系圖可見，當車流密度k比較小時，車速v還保持較大水平。隨著車流密度的增加，車速v漸漸減小。等到時，車速v=0，擁堵達到最嚴重水平。根據(jù)（4.1.1）和（4.1.3）推導(dǎo)出流量與密度的關(guān)系：(4.1.4）根據(jù)GB 50220-95城市道路

10、交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范城市道路限速設(shè)置標準：人口超過200萬的大城市城市快速干道最高限速在80km/h；城市主干道最高限速60km/h；城市次干道最高限速40km/h；支路限速30km/h。故取值如下：（4.1.5）此時下面確定阻塞密度參考交通工程的相關(guān)教材，發(fā)現(xiàn)常用如下公式計算最小車頭間隔d（4.1.6）其中為反應(yīng)時間，是兩車之間的安全距離，是車輛的標準長度,是系數(shù)，是車速。一般情況下可取當車流密度達到阻塞密度時，車頭最小間隔為阻塞密度為代入(4.1.4），得 （4.1.7）4.1.1額外時間成本由于擁堵浪費的總時間可用下列公式計算：（4.1.8）其中下面進行參數(shù)確定，18條 主干道的總長度考慮西

11、安市主干道有八條車道，所以上邊公式需要一下修正：（4.1.9）根據(jù)調(diào)查，早高峰是7點半左右，晚高峰5:30左右開始，擁堵的時間在2小時左右，所以根據(jù)2013年西安經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報西安2013年末全市機動車保有量186.21萬輛，私人汽車保有量141.24萬輛。網(wǎng)上資料顯示，2012年西安市公交車數(shù)量7039輛，預(yù)計2014年達到8400輛。目前西安市共有出租車12115輛。統(tǒng)計數(shù)量如下表：表4.1 西安各種車輛的數(shù)目公交車出租車私家車數(shù)量（萬輛）0.841.21141.24表4.2 西安各類車道基本數(shù)據(jù)分類總長度（km）車道數(shù)比例（%）車流比例（%）快速路31.6634.9375主干道1

12、08.481122.583次干道139.251418.125支路695.837254.36引入擁堵系數(shù)的概念（4.1.10）考慮到阻塞密度是1136輛/km,所以假設(shè)主干道擁堵系數(shù)，計算出車流密度為795輛/km,主干道上的車輛總數(shù)是86178輛。而其他道路的擁堵系數(shù)為3，同理計算出快速路上的車輛數(shù)8077、次干道上的車輛數(shù)29650、支路上的車輛數(shù)88923輛。由車流比例，得出下表：表4.3 西安主干道上各類車輛比例主干道公交車出租車私家車車輛數(shù)1897273281549比例（%）2.23.1794.63根據(jù)北京市公路局公路設(shè)計研究院和北京工業(yè)大學交通工程研究中心北京市公路通行能力研究報告的

13、取值，小、中、大型車乘客系數(shù)分別取1.4、1.8、70。故西安市可以類似取值，如下圖：公交車出租車私家車比例（%）2.23.1794.63乘客系數(shù)502.51.1 表4.4 西安各類車比例及乘客系數(shù)假設(shè)擁堵系數(shù)為7，得出單位時間成本的計算： 2013年西安市人均收入3237元/月，人均工業(yè)產(chǎn)值11421元/年，如果按照每月工作22天，每天工作8小時來算，收入為18.4元/h。如果一年工作日250天，一天工作8小時，人均小時GDP為57.1元/h?？倳r間成本的計算：4.1.2額外燃油成本 資料顯示，停車時每公里用時間衡量油耗，三分鐘相當于一公里，以每輛車平均油耗每百公里8升計算，則每三分鐘的停車

14、油耗為0.08升，每分鐘因擁堵停車產(chǎn)生的油耗是0.027升。由擁堵產(chǎn)生的額外燃油成本為：（4.1.10）其中，參數(shù)確定：得出額外油耗成本為4.1.3交通事故損失根據(jù)其他論文的數(shù)據(jù)，見附錄二。首先定性分析機動車速度與交通事故，折線圖如下： 圖4.2 交通事故比例與車速的關(guān)系 可見，隨著機動車速度的提高，事故發(fā)生比例降低。原因可能是交通擁堵時空間有限，出現(xiàn)搶道的情況，導(dǎo)致事故頻發(fā)。由于西安市缺少相關(guān)數(shù)據(jù)，所以用北京市的有關(guān)數(shù)據(jù)進行預(yù)測。 表4.5 北京市交通事故傷亡人數(shù)與財產(chǎn)損失指標數(shù)值交通事故發(fā)生數(shù)總計（起）3196交通事故死亡人數(shù)總計（人）918交通事故受傷人數(shù)總計（人）3613交通事故直接財

15、產(chǎn)損失總計（萬元）3017.9 一年損失3017.9萬元，一天損失8.268萬元，假設(shè)主干道平均速度50km/h，事故發(fā)生比例3.64%，擁堵時事故發(fā)生比例7.73%。 接下來建立二元一次方程組，設(shè)為每天因交通擁堵?lián)p失，為每天平常的事故損失。求得故交通事故產(chǎn)生的損失總額為4.1.4環(huán)境成本噪聲污染損失西安市主干道附近人口密集，汽車的警報系統(tǒng)、發(fā)動機的聲音和喇叭的聲音都是噪聲的來源。噪聲污染對周圍居民區(qū)造成惡劣影響，居民會有較大意見。根據(jù)國內(nèi)鐵道科學研究院的研究，公路運輸系統(tǒng)中客運的噪音損失為0.001 95元每人每公里。估算公式如下：溫室氣體損失根據(jù)吳棟棟等的北京交通擁堵引起的生態(tài)經(jīng)濟價值損失

16、評估，單位燃料的溫室氣體排放量取2.3 kg，排放成本118元/噸。在計算燃油成本時已經(jīng)計算過額外燃油是27.922萬升。溫室氣體損失為有害氣體損失參考陜西省首次氮氧化物排污權(quán)交易拍賣會的起拍價，取氮氧化物治理費用為6000元每噸。問題二中已經(jīng)計算出得出治理費用算出環(huán)境成本最后，統(tǒng)計一下所有成本和損失：表4.6 交通擁堵的各類成本時間成本油耗成本事故損失環(huán)境成本數(shù)目（萬元/天）20932155.629.72擁堵總損失為：4.2 基于PM2.5濃度變化對問題二的研究對于問題二，我們通過分析交通擁堵產(chǎn)生的PM2.5濃度變化研究西安市交通擁堵對公共健康的影響。交通擁堵產(chǎn)生的PM2.5的變化主要在于燃

17、油增加。根據(jù)網(wǎng)上的資料顯示，汽車尾氣中主要成分是二氧化碳和水，污染物有煙塵、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、可以揮發(fā)性烴類。其中二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮是形成PM2.5的元兇。下面研究PM2.5與SO2、NO2、CO的關(guān)系。4.2.1 模型1：濃度指數(shù)轉(zhuǎn)化模型 附錄三是2013年1月1號2013年4月26號四個指標的AQI值，下面進行AQI與濃度的轉(zhuǎn)化。根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定，的轉(zhuǎn)化公式如下：（4.2.1）為了求出濃度，需要將（4.2.1）變形如下(4.2.2)由于數(shù)據(jù)量比較大，用matlab編程，程序參見附錄、附錄六、附錄七和附錄八。其中，4.2.2 定性分析PM2.5與SO2、NO

18、2、CO的關(guān)系根據(jù)四種污染物的質(zhì)量濃度值，編寫matlab程序,程序參照附錄九、附錄十和附錄十一。畫圖如下：圖4.3 NO2與PM2.5的關(guān)系圖4.4 SO2與PM2.5的關(guān)系 圖4.5 CO與PM2.5 的關(guān)系可見，SO2、NO2、CO與PM2.5都是正相關(guān)關(guān)系。4.2.3 定量分析PM2.5與SO2、NO2、CO的關(guān)系應(yīng)用spss軟件求其相關(guān)系數(shù)，由于pearson相關(guān)系數(shù)適用條件：連續(xù)數(shù)據(jù)、正態(tài)分布、線性關(guān)系，此處無法證明是正態(tài)分布。如果不是正態(tài)分布的話，結(jié)果可能出現(xiàn)較大錯誤。所以穩(wěn)妥起見，采用spearman相關(guān)系數(shù)分析。4.2.3.1 模型1：基于spearman相關(guān)系數(shù)的相關(guān)性分析

19、 最常用的統(tǒng)計量是spearman秩相關(guān)系數(shù)，又稱等級相關(guān)系數(shù)，介于-11之間，為負相關(guān)，為正相關(guān)。秩相關(guān)系數(shù)是總體秩相關(guān)系數(shù)的估計值。用spss軟件進行spearman相關(guān)分析：圖4.6 PM2.5與SO2、NO2、CO的spearman相關(guān)系數(shù)SO2NO2CO相關(guān)系數(shù)0.6830.5500.75Sig.(雙側(cè))000可見PM2.5的濃度與SO2、NO2、CO的濃度都呈正相關(guān)關(guān)系。下面進行回歸分析：表4.7 擬合度模型匯總模型RR 方調(diào)整 R 方標準 估計的誤差1.815a.665.65655.76539a. 預(yù)測變量: (常量), CO, NO2, SO2。表4.8 F檢驗Anovab模型

20、平方和df均方FSig.1回歸.4023.13474.055.000a殘差.2571123109.779表4.9 回歸系數(shù)系數(shù)a模型非標準化系數(shù)標準系數(shù)tSig.B標準 誤差試用版1(常量)-91.28321.399-4.266.000SO2.435.191.1822.274.025NO2.990.326.2033.038.003CO49.3046.424.5617.675.000a. 因變量: PM2.5 一般認為，相關(guān)系數(shù)達到0.1為小效應(yīng)（R方0.01），0.3為中等（R方0.09），0.5為大（R方0.25），這是針對自然科學的一般界限。本例中R方=0.665,說明該擬合可以解釋66.

21、5%的結(jié)果，而33.5%的結(jié)果沒法解釋。F值是方差檢驗量，是整個模型的整體檢驗，看擬合的方程有沒有意義?？梢妔ig.0.05,擬合有意義。t值是對每一個自變量（logistic回歸）的逐個檢驗，看它的回歸系數(shù)有沒有意義?？梢娒恳粋€系數(shù)的sig.0.05，所以每個系數(shù)都是有意義的。故可得出以下方程4.2.3.2 模型2：基于偏相關(guān)系數(shù)的相關(guān)性分析偏相關(guān)系數(shù)的特點是不考慮其他因素研究單一因素，這樣更加真實地反映了單個自變量與因變量的關(guān)系。表4.10 PM2.5與SO2、NO2、CO的偏相關(guān)系數(shù)SO2NO2CO相關(guān)系數(shù)0.2100.2760.587Sig.(雙側(cè))0.0250.0030控制變量NO2

22、&COCO&SO2NO2&SO2可見PM2.5與SO2的相關(guān)性不顯著，與NO2和CO的相關(guān)性顯著。下面進行spss回歸分析：表4.11 擬合度模型匯總模型RR 方調(diào)整 R 方標準 估計的誤差1.806a.649.64356.78579a. 預(yù)測變量: (常量), CO, NO2。表4.12 F檢驗Anovab模型平方和df均方FSig.1回歸.9072.453104.632.000a殘差.7521133224.626總計.659115a. 預(yù)測變量: (常量), CO, NO2。b. 因變量: PM2.5表4.13 回歸系數(shù)系數(shù)a模型非標準化系數(shù)標準系數(shù)tSig.B標準 誤差試用版1(常量)-

23、105.72620.809-5.081.000NO21.300.301.2674.316.000CO57.4245.438.65310.560.000a. 因變量: PM2.5本例中R方=0.649,說明該擬合可以解釋64.9%的結(jié)果，而35.1%的結(jié)果沒法解釋。F值是方差檢驗量，sig.0.05,擬合有意義。t值是對每一個自變量（logistic回歸）的逐個檢驗，每一個系數(shù)的sig.0.05，所以每個系數(shù)都是有意義的?；貧w方程如下：4.2.3.3模型1與模型2的比較顯然，模型二比模型一擬合優(yōu)度類似，但是模型二的偏相關(guān)分析因為SO2的不顯著性排除了SO2的影響，所以接下來的分析采用模型2所得出

24、的回歸方程。4.2.4 PM2.5變化模型西安市從2012年6月1日起施行國IV排放標準，如下圖表4.14 國IV排放標準假設(shè)所有車輛的尾氣都符合排放標準，得出下表公交車出租車私家車比例（%）2.23.1794.63CO(g/km)1.511NO2(g/km)3.50.080.08表4.15公交車、私家車、出租車的排放量代入數(shù)據(jù)得已知分布在城區(qū)及500m的高度范圍內(nèi)，西安主城區(qū)面積827平方公里求得進而假設(shè)當天污染物濃度如下圖表4.16 當天各類氣體污染物濃度氣體NO2(ug/m3)CO(mg/m3)PM2.5(ug/m3)濃度79.21.7288.6根據(jù)回歸方程得出可見，由于擁堵造成的PM2

25、.5濃度變化是2.31ug/m3.4.2.5 交通擁堵產(chǎn)生的PM2.5對人類健康的影響資料顯示，PM2.5主要對呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導(dǎo)致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病、心肺病患者的過早死。每個人每天平均要吸入約1萬升的空氣，即10m3的空氣。由得出每人由于交通擁堵而多吸入的PM2.5 研究顯示，2.5微米以下的顆粒物，75%在肺泡內(nèi)沉積。吸入人體并對人體產(chǎn)生影響的PM2.5質(zhì)量是北京大學醫(yī)學部公共衛(wèi)生學院教授潘小川發(fā)表論文稱，“我們利用時間系列分析研究，對搜集的數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5每立方米濃度增加10微克，醫(yī)院

26、高血壓類的急診病人就會增加8%，心血管疾病也會增多?！庇赏扑愠龈哐獕杭痹\病人增加1.848%，心血管疾病也會相應(yīng)增加，可見交通擁堵對人類健康危害至深。5、 模型的檢驗5.1擁堵成本的檢驗經(jīng)濟損失如下：表5.1 各類經(jīng)濟損失時間成本油耗成本事故損失環(huán)境成本數(shù)目（萬元/天）20932155.629.834根據(jù)北京交通大學的北京市機動車交通擁堵經(jīng)濟成本的初步研究，擁堵總成本有如下計算公式： 公式解釋如下：是一年的擁堵總成本，單位是億元。是公交車擁堵時段速度，是出租車和小汽車擁堵時段速度，單位是km/h.將帶入上式，得每天的擁堵總成本為問題一中的計算結(jié)果，即每天的擁堵總成本，對比發(fā)現(xiàn)差距不是很大，說明

27、模型正確且結(jié)果準確。5.2擁堵產(chǎn)生的PM2.5的檢驗 根據(jù)2013年中國經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報和2013年西安經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，西安汽車總量占1.36%，私人汽車占全國1.30%。2013,全年汽油消費8721萬噸，計算西安每年汽油消耗量約為：萬噸西安每年由于擁堵消耗的汽油量為：萬升萬噸汽車擁堵額外消耗油量占總油量的比例 由北京相關(guān)研究表明汽車尾氣對PM2.5的貢獻為23%,則額外油耗對PM2.5的貢獻為PM2.5總量的1.33%。假設(shè)當時PM2.5濃度為88.6ug/m3,可得額外油耗產(chǎn)生的PM2.5濃度第二問中計算得：將比較，發(fā)現(xiàn)略有差距?？勺魅缦陆忉專?)回歸分析得出的回歸方程有誤

28、差；2)檢驗的算法同樣也不是很精確，各地市的交通都有其不同特點，采用比例的方法難免誤差；3)回歸分析只考慮了幾種污染氣體，沒能涉及影響PM2.5的各個大氣條件。4)NO2用NOx代替，會產(chǎn)生誤差。6、 模型的評價在本文中，我們采用了交通流模型求解，并且通過研究主干道的擁堵，反映真實的城市擁堵，具有以下優(yōu)點： 1） 交通流模型簡單，便于理解和求解；2） 建模與matlab、spss等軟件相結(jié)合，使得計算簡便、結(jié)果明確、精度較高；3） 圖文結(jié)合，直接明了，便于說明問題；4） 將機動車進行分類，將干道的車道進行分類，進而求出各個干道或支路大的車流比，考慮全面，結(jié)果精確；5） 借鑒的數(shù)據(jù)來源于正規(guī)網(wǎng)站

29、權(quán)威報告，較為可信。但是本模型由于比較理想，之前對于西安市擁堵狀況的研究也不多，所以本文同樣存在很多不足：1） 擁堵時間、車道數(shù)、擁堵系數(shù)等數(shù)據(jù)都是估計，只因西安市數(shù)據(jù)太少，相關(guān)部門未公開數(shù)據(jù)；2） 模型理想化，許多實際因素未能考慮進去；3） 乘客系數(shù)根據(jù)北京市的類比，不同城市會有差異；4） 擁堵時由于快速啟動和緊急剎車會浪費更多的汽油，沒有考慮；5） PM2.5的擴散范圍是人為估計的，濃度各個地方會有差異。參考文獻【1】 姜啟源，謝金星，葉俊.數(shù)學模型.高等教育出版社.2011.1【2】 吳棟棟，邵毅，景謙平等. 北京交通擁堵引起的生態(tài)經(jīng)濟價值損失評估J. 生態(tài)經(jīng)濟，2013（4）：7579

30、【3】 楊新興，馮麗華，尉鵬，大氣顆粒物PM2.5及其危害。前沿科學（季刊）20121第6卷總第21期【4】 吳奇兵,陳峰,黃垚,胡映月.北京市機動車擁堵成本測算與分析.交通運輸系統(tǒng)工程與信息.第 11 卷 第 1 期 2011 年 2 月【5】 馮相昭,馮相昭,郭光明. 城市交通擁堵的外部成本估算. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展報.2009年 第3期 2009年3月【6】 李彬. 我國城市道路交通擁堵的成本測算及對策研究.2013:39-57【7】 謝旭軒,張世秋,易如等. 北京市交通擁堵的社會成本分析. 中國人口資源與環(huán)境 2011年 第2l卷 第l期【8】 劉煒.西安市道路網(wǎng)布局規(guī)劃方法與評價.20

31、12:19-21【9】 李繼承.數(shù)學實驗.高等教育出版社.2006.10附錄：附錄一x=1:0.1:10;y=log(10./x);plot(x,y)gtext(Vm);gtext(Km)附錄二附錄三SO2NO2COPM2.53599431173210143117279957145197863145176367182296867148174951921443529832535415940756213433574873407858783470486829755672318264794510759872677547020494955218560933998671022472577822495264

32、327966158541017415958947012239101802074288772255310170212498565189511027412245104731193080651245387661334164501154510066196451055915245905615942754810745103681343710158904879631495510071252619463218536760156618364315547953260596747105414935115347843291581065512857101511525689461607210659212609746135

33、468241120647834105455425676093762707710690359871101013727710379339751047933362102682515790591596679571785964451304855401223753441147169842766860103306525394876555100140826294122554594163484810129264621035008165101310596293166616310120273841063156672102149526510318354751032356899107360761051084217198

34、103347101109105406861031053451031041042959210710122382979016864808113355595759741069427371827817864636090741001033341041161094271041121043088895882148094891987768581091011161054268911210335410010690264791038324210111492329828978230891081013648811510236481112102359104103792629667611534938375060463979

35、638859130附錄四SO2(ug/m3)NO2(ug/m3)CO(mg/m3)PM2.5(ug/m3)3579.21.7288.632821.7288.62779.22.281111962.42.521111750.42.68137.42954.42.68113.41739.22.0468.61434.42.0873.43242.42.16121.340602.48102.23345.61.9253.44062.42.3257.434561.9249.429602.2452.63165.62.5658.245942.3664.62661.62.16512039.21.963921682.4

36、69.43978.42.6876.62457.62.2857.42239.22.0846.23263.22.64120.658822.96121.36675.22.892.639823.21574270.43.0817556822.816249682.6142.352842.9692.645882.9290.230642.694.25669.62.64101.44151.228745802.64147.245902.36116.445722.24121.342601.9280.645862.72102.237822.32674863.22.52114.260802.842027275.22.5

37、21685653.62.4119.27266.42.562655863.22.122106853.61.88794139.21.4873462.41.7224166922.297.464822.04116.46271.21.8412294922.361627077.61.841034665.61.64917862.41.36794543.2148.67074.43.04220104923.63091241004.2322104863.16289100883.1628374842.7220164722.36121.38263.22.28134.66851.21.89948441.692.63742.41.7686.29255.23.3622686484.62565442.43.7664.68044410711449.63.7692.660363.76124.14838.44.22427849.64.6500112524.22606849.63.721