精品資料（2021-2022年收藏的）美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽優(yōu)秀論文翻譯

1、優(yōu)化和評(píng)價(jià)的收費(fèi)亭的數(shù)量景區(qū)簡(jiǎn)介由於公路出來(lái)的第一千九百三十，至今發(fā)展十分迅速在全世界逐漸成為骨架的運(yùn)輸系統(tǒng)，以其高速度，承載能力大，運(yùn)輸成本低，具有吸引力的旅游方便，減少交通堵塞。以下的快速傳播的公路，相應(yīng)的管理收費(fèi)站設(shè)置支付和公路條件的改善公路和收費(fèi)廣場(chǎng)。然而，隨著越來(lái)越多的人口密度和產(chǎn)業(yè)基地，公路如花園州公園大道的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重交通擠塞收費(fèi)廣場(chǎng)在高峰時(shí)間。事實(shí)上，這是共同經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的延誤甚至在非趕這兩小時(shí)收費(fèi)廣場(chǎng)。在進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)的車流量，球迷的較大的收費(fèi)亭的數(shù)量，而當(dāng)離開(kāi)收費(fèi)廣場(chǎng)，川流不息的車輛需擠縮到的車道數(shù)的數(shù)量相等的車道收費(fèi)廣場(chǎng)前。因此，當(dāng)交通繁忙時(shí)，擁堵現(xiàn)象發(fā)生在從收費(fèi)廣場(chǎng)。當(dāng)交通非常

2、擁擠，阻塞也會(huì)在進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)因?yàn)樗枰臅r(shí)間為每個(gè)車輛付通行費(fèi)。因此，這是可取的，以盡量減少車輛煩惱限制數(shù)額收費(fèi)廣場(chǎng)引起的交通混亂。良好的設(shè)計(jì)，這些系統(tǒng)可以產(chǎn)生重大影響的有效利用的基礎(chǔ)設(shè)施，并有助于提高居民的生活水平。通常，一個(gè)更大的收費(fèi)亭的數(shù)量提供的數(shù)量比進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)的道路。事實(shí)上，高速公路收費(fèi)廣場(chǎng)和停車場(chǎng)出入口廣場(chǎng)構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)特的類型的運(yùn)輸系統(tǒng)，需要具體分析時(shí)，試圖了解他們的工作和他們之間的互動(dòng)與其他巷道組成部分。一方面，這些設(shè)施是一個(gè)最有效的手段收集用戶收費(fèi)或者停車服務(wù)或?qū)Φ缆罚瑯蛄?，隧道。另一方面，收費(fèi)廣場(chǎng)產(chǎn)生不利影響的吞吐量或設(shè)施的服務(wù)能力。收費(fèi)廣場(chǎng)的不利影響是特別明顯時(shí)，通常是重交

3、通。其目標(biāo)模式是保證收費(fèi)廣場(chǎng)可以處理交通流沒(méi)有任何問(wèn)題。車輛安全通行費(fèi)廣場(chǎng)也是一個(gè)重要的問(wèn)題，如無(wú)障礙的收費(fèi)廣場(chǎng)。封鎖交通流應(yīng)盡量避免。模型的目標(biāo)是確定最優(yōu)的收費(fèi)亭的數(shù)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的優(yōu)化準(zhǔn)則。主要原因是擁擠的隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通系統(tǒng)逐漸形成和完善自己。不同種類的車輛已迅速改善的數(shù)量，質(zhì)量，速度，和類型。為了支付維修費(fèi)用的高速公路，收費(fèi)站系統(tǒng)的建立。然而，費(fèi)時(shí)費(fèi)給我們帶來(lái)的擁塞，高度增加煩惱的司機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，在收費(fèi)亭的數(shù)量大于數(shù)量的車道。因此，2種擁擠包括：入口和出口擁塞，擁塞。根據(jù)我們的研究，主要原因有如下的擁擠：l充電速度總是更慢的速度比汽車的到來(lái)，使等待；l的收費(fèi)亭的數(shù)量是不適當(dāng)?shù)模?/p>

4、通常不超過(guò)實(shí)際需要；l成本充電時(shí)間是根據(jù)收集方法；l當(dāng)駕駛者選擇支付方式，時(shí)間將被推遲；l之外，效率低下，收費(fèi)機(jī)，沒(méi)有及時(shí)的維護(hù)工作，長(zhǎng)時(shí)間使用后。假設(shè)l車輛的收費(fèi)站獨(dú)立每分鐘服從泊松分布，和平均過(guò)程保持不變，在任何時(shí)候；l收費(fèi)站是相互獨(dú)立的；l服務(wù)能力，每個(gè)收費(fèi)站是負(fù)指數(shù)分布；l車輛進(jìn)入車道從出口的每一分鐘都服從正態(tài)分布；l服務(wù)速度等于各收費(fèi)站；l收費(fèi)廣場(chǎng)是大到足以容納的車輛當(dāng)擁塞發(fā)生；l原則，收費(fèi)站必須服從，先來(lái)者必須先得到服務(wù)。模型分析一個(gè)成功的設(shè)計(jì)最大限度地減少駕車人的煩惱收費(fèi)站等待的同時(shí)確保充分利用工作費(fèi)。因此，我們選擇以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化模型：l減少平均等待時(shí)間；l保證充分利用。傳統(tǒng)的

5、研究主要集中在三種方法解決的目標(biāo)：l分析排隊(duì)論；l傳統(tǒng)交通模型；l仿真。性質(zhì)和復(fù)雜的收費(fèi)廣場(chǎng)需要一種方法能夠處理的排隊(duì)過(guò)程和交通流在收費(fèi)廣場(chǎng)。不幸的是，分析排隊(duì)方法不夠能夠預(yù)測(cè)的排隊(duì)系統(tǒng)與專業(yè)結(jié)合溢流。在這一點(diǎn)上，模擬來(lái)作為一種必要的工具來(lái)評(píng)估和優(yōu)化的概念和結(jié)果排隊(duì)論?；九抨?duì)理論是排隊(duì)等問(wèn)題，在超市，銀行，售票處，或在交通，只有入口隊(duì)列中沒(méi)有出口。這意味著，乘客可以滾出去的圖圖1多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)系統(tǒng)限制然而，米/米/秒模型無(wú)法計(jì)算隊(duì)列長(zhǎng)度和等待時(shí)間當(dāng)用戶數(shù)到達(dá)是比更大的處理能力，在這種情況下，隊(duì)列趨于無(wú)窮大。多個(gè)服務(wù)器排隊(duì)模型以局限性單隊(duì)列米/米/秒模型的應(yīng)用的興趣，另一個(gè)方法是在模型的多服務(wù)器

6、隊(duì)列作為一系列服務(wù)器排隊(duì)系統(tǒng)并行。圖2多個(gè)服務(wù)器排隊(duì)系統(tǒng)相應(yīng)的預(yù)期時(shí)間排隊(duì)等待如下：在哪兒=預(yù)計(jì)花費(fèi)的時(shí)間等待隊(duì)列和服務(wù)=預(yù)計(jì)時(shí)間排隊(duì)等待此應(yīng)用程序的多服務(wù)器模型可以用來(lái)克服的一些限制的米/米/秒以上不同的系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)分離成子系統(tǒng)”，它占一些效率低下與多隊(duì)列系統(tǒng)。限制但該模型沒(méi)有考慮用戶選擇shortest-queue服務(wù)器和隊(duì)列的“跳躍”是允許的，這不同于正常的行為在收費(fèi)廣場(chǎng)車輛試圖選擇shortest-queue車道和停車的從一個(gè)隊(duì)列，另一個(gè)是在某些情況下，允許。此外，這是真的，這是最壞的情況，因此產(chǎn)生的更為保守的結(jié)果。應(yīng)用排隊(duì)論在當(dāng)前的實(shí)踐根據(jù)文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的設(shè)計(jì)收費(fèi)站是由

7、排隊(duì)理論，只需要等待時(shí)間在入口廣場(chǎng)的考慮。因此，一些收費(fèi)站設(shè)計(jì)的一種專用公路可以計(jì)算的理論公式。根據(jù)相對(duì)論上面提到的，我們得到以下功能：1。在哪兒=預(yù)計(jì)花費(fèi)的時(shí)間等待隊(duì)列和服務(wù)；=預(yù)期服務(wù)能力每分鐘；=車道數(shù)的研究公路；=平均數(shù)量來(lái)車在一分鐘每車道；=的收費(fèi)亭的數(shù)量在研究高速公路。如果接受的等待時(shí)間的車輛，從而然后，因此，我們可以得到一些收費(fèi)站的理論計(jì)算。2。使用這些參數(shù)，結(jié)果如下：車道數(shù)2 3 4 5 6收費(fèi)亭的數(shù)量6 9 12 15 18表1實(shí)際數(shù)量single-collection-method仿真模型符號(hào)符號(hào)說(shuō)明車輛的數(shù)目來(lái)收費(fèi)站在同一分鐘一些車輛離開(kāi)收費(fèi)廣場(chǎng)在同一分鐘該批車在入口處等

8、候在同一分鐘等待車輛的數(shù)量在出口在同一分鐘車輛數(shù)的k收費(fèi)在與分服務(wù)能力的收費(fèi)在同一分鐘該車輛的平均等待時(shí)間一些收費(fèi)站這段時(shí)間我們學(xué)習(xí)實(shí)際服務(wù)時(shí)間的收費(fèi)在同一分鐘預(yù)定服務(wù)時(shí)間的收費(fèi)站在同一分鐘利用率在同一分鐘平均利用率在一段時(shí)間內(nèi)車輛的數(shù)目來(lái)收費(fèi)站一分鐘一些車輛離開(kāi)收費(fèi)廣場(chǎng)一分鐘平均人數(shù)的車輛進(jìn)入收費(fèi)站一分鐘平均服務(wù)的收費(fèi)站平均人數(shù)行駛的車輛通過(guò)通道的每一分鐘方差的正態(tài)分布等待時(shí)間創(chuàng)建函數(shù)模擬，首先我們要給圖3顯示整個(gè)過(guò)程中行駛的車輛通過(guò)收費(fèi)站。圖3樣品的收費(fèi)站從上面的圖，結(jié)合現(xiàn)實(shí)的公路系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)它更適合我們使用二多服務(wù)器排隊(duì)模型解決交通堵塞的問(wèn)題。同時(shí)我們可以知道當(dāng)前車輛在進(jìn)入包括以下：l

9、電流來(lái)車；l左前一分鐘。車輛在收費(fèi)廣場(chǎng)，將旅行車道目前分鐘還包含以下因素：l新來(lái)的；l仍然是前一分鐘。一些車輛被送達(dá)k收費(fèi)站在同一分鐘是有限的服務(wù)能力的人數(shù)在一分鐘，這意味著基于上述分析，我們可以得到功能的車輛在進(jìn)入在一分鐘：3。4。和功能描述等候在出口在同一分鐘5。一些車輛被送達(dá)k收費(fèi)站在同一分鐘：6?；谏鲜龉δ?，我們重復(fù)這一過(guò)程，時(shí)間，并將獲得的總?cè)藬?shù)等車輛在進(jìn)入和退出通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真。我們?cè)噲D找到平均等待時(shí)間每車可以反映服務(wù)質(zhì)量和客戶滿意度。與平均等待時(shí)間為車輛構(gòu)成2部分，所花的時(shí)間在等候服務(wù)和被服務(wù)的收費(fèi)站。因此，平均輪候時(shí)間每車：7。利用率通用電氣公司比較上述數(shù)據(jù)，我們可以清楚地看到

10、以下結(jié)論隨著越來(lái)越多使用收費(fèi)站：l平均等待時(shí)間每車正在減少，但它幾乎是穩(wěn)定時(shí)，超出范圍；l利用率降低。其結(jié)果是合理的，為更多的收費(fèi)站，收費(fèi)站的更大的服務(wù)能力，從而導(dǎo)致減少等候時(shí)間在入境和減少平均利用率。原因是近穩(wěn)定是超出范圍的等待時(shí)間是近0，穩(wěn)定時(shí)間服務(wù)時(shí)間。接下來(lái)的問(wèn)題是如何選擇最優(yōu)的收費(fèi)亭的數(shù)量合理的雙參數(shù)基礎(chǔ)上。選擇優(yōu)化一個(gè)成功的設(shè)計(jì)最大限度地減少駕車人的煩惱收費(fèi)站等待滿足游客在確保充分利用工作費(fèi)。因此，我們選擇以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化：l減少平均等待時(shí)間；l保證充分利用。根據(jù)模擬結(jié)果，很明顯，最優(yōu)的結(jié)果減少平均輪候時(shí)間不能滿足要求的充分利用。然后，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為如何平衡雙方利益。如今，在這個(gè)快節(jié)

11、奏的社會(huì)，造福消費(fèi)者的高度重視。同樣，在公路的管理決策，平均等待時(shí)間是決定性的因素。最長(zhǎng)的平均等待時(shí)間應(yīng)限制。在此基礎(chǔ)上，利用率應(yīng)盡可能高。因此，決策的優(yōu)化策略是：在保證平均等待時(shí)間是最充分的利用，應(yīng)選擇。在這里，我們假設(shè)。結(jié)果使用上面的最優(yōu)決策模型，我們得到的結(jié)果如下：車道數(shù)最優(yōu)的收費(fèi)亭的數(shù)量等待時(shí)間（分鐘）利用率2 7 0.50 33.27%3 10 0.55 39.75%4 14 0.50 33.14%5 17 0.52 36.34%6 20 0.53 38.57%表3優(yōu)化結(jié)果上述圖表清楚地反映了我們的價(jià)值模擬。我們可以得到最佳數(shù)目不同的高速公路容易。如果我們擴(kuò)大到整個(gè)一天，然后進(jìn)一步優(yōu)

12、化可以發(fā)現(xiàn)。進(jìn)一步優(yōu)化管理策略平均人數(shù)來(lái)的車輛在不同時(shí)期是不同的。根據(jù)現(xiàn)實(shí)，我們劃分成四個(gè)間隔一天。間隔1：從7:00a。M 12:00a先生；間隔2：從12:00a。M 5:00p先生；間隔3：從5:00p。M 10:00p先生；間隔4：從10:00p。M 7:00a先生的次日早晨。這是一個(gè)事實(shí)，平均人數(shù)車輛到達(dá)間隔4很小。這意味著不是所有的收費(fèi)站需要工作的時(shí)間同時(shí)滿足車輛。在這種情況下，成本的收費(fèi)站可以大大減少包括勞動(dòng)力成本，電力成本和維修費(fèi)用，具有重要意義的行政部。我們?nèi)匀皇褂?車道公路。我們的仿真模型可以用在這里決定適當(dāng)數(shù)量的開(kāi)放收費(fèi)站。利用相關(guān)的參數(shù)，我們得到以下結(jié)果。我參數(shù)區(qū)間適當(dāng)

13、數(shù)量的開(kāi)亭的平均等待時(shí)間（分鐘）利用開(kāi)放的收費(fèi)站1 25 8 0.55 43.79%2 30 10 0.55 39.75%3 15 5 0.50 38.75%4 5 3 0.23 5.94%表4 4期模擬每一天結(jié)果表明，一些開(kāi)放的收費(fèi)可以減少、成本顯著下降。因此，上表提供了管理的公路收費(fèi)亭非常可靠和合理的成功信息管理。該參數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況改變。上述方法可以用來(lái)作為管理策略。三個(gè)時(shí)期的一天一般來(lái)說(shuō)，交通狀況可分為三個(gè)間隔：l正常時(shí)期：這段時(shí)間持續(xù)很長(zhǎng)的一天。在這期間，沒(méi)有發(fā)生擁塞和車輛通過(guò)收費(fèi)站容易。收費(fèi)站不繼續(xù)工作，所有的時(shí)間，導(dǎo)致充分利用收費(fèi)站；l沉重的時(shí)期：在此期間，車輛進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)和容易

14、和方便，但離開(kāi)將被推遲。擁塞的交通將出現(xiàn)和增加在離開(kāi)收費(fèi)廣場(chǎng)；l非常沉重的時(shí)期：這一時(shí)期往往持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，但其影響最為顯著。通常出現(xiàn)的擁擠的進(jìn)入和退出以及廣場(chǎng)。在現(xiàn)實(shí)中，這三個(gè)階段可以清楚地根據(jù)情況收費(fèi)站。然而，在我們的模擬模型，三個(gè)參數(shù)是不同的。這會(huì)影響我們的最優(yōu)決策直接當(dāng)我們擴(kuò)大我們的模型，整個(gè)一天。因此，我們將在下面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分一整天結(jié)論以上圖6清楚地反映了現(xiàn)實(shí)處境，即擁塞在出口廣場(chǎng)發(fā)生較早進(jìn)入。它清楚地描述了三個(gè)時(shí)期的一天，尤其是沉重的時(shí)期。這一成功證明了合理性的模擬。此外，我們得到以下重要的臨界值，準(zhǔn)確和明確界定的三個(gè)時(shí)期。結(jié)果是：l當(dāng)，這是正常的；l時(shí)，它是沉重的時(shí)期；l時(shí)，它是非

15、常沉重的時(shí)期。同樣，下面的圖表可以得到。的車道數(shù)最優(yōu)的收費(fèi)亭的數(shù)量2 7 39 453 10 40 434 14 38 455 17 39 446 20 40 44表5不同車道的臨界值卡方檢驗(yàn)必要性根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，我們知道一些離開(kāi)車輛收費(fèi)站服從泊松分布。所以我們創(chuàng)造了一系列數(shù)據(jù)的仿真模型試驗(yàn)的結(jié)果。測(cè)試作為我們的問(wèn)題，我們認(rèn)為，= 12，3和相應(yīng)數(shù)量的收費(fèi)是9。測(cè)試，離開(kāi)車每分鐘也泊松分布和平均數(shù)= 90分鐘離開(kāi)，我們選擇10個(gè)間隔和重復(fù)上述過(guò)程的1000倍。那么我們可以觀測(cè)頻率每間隔。理論值是通過(guò)理論計(jì)算得到根據(jù)泊松分布的參數(shù)。因此，我們可以得到以下圖表和直方圖的模擬觀測(cè)頻率。我們定義的頻率在

16、每一個(gè)區(qū)間，理論概率在分部觀測(cè)頻率間隔的理論價(jià)值0 69 13 12.757570 75 45 47.287276 81 127 125.941682 87 235 216.435888 93 263 247.110094 99 190 192.2470100 105 87 104.2091106 111 30 40.1427112 117 8 11.1850“117 2 2.6842分享到翻譯結(jié)果重試抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時(shí)，請(qǐng)稍后再試 支持中英、中日在線互譯 支持網(wǎng)頁(yè)翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁(yè)地址即可 提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語(yǔ)對(duì)照查看，使您體驗(yàn)更加流暢2012 Baidu 使用百度前必讀|百

17、度翻譯API|翻譯協(xié)議|建議與反饋|幫助同時(shí)，我們可以得到統(tǒng)計(jì)= 9.2504 和= 16.1919，很明顯，統(tǒng)計(jì)9.2504 = 16.1919，所以分布服從泊松分布的條件下，顯著性水平，并與理論分析很好。成功也證明了設(shè)計(jì)的合理性分析。multi-collection-method仿真模型設(shè)計(jì)一個(gè)收費(fèi)廣場(chǎng)顯然是一個(gè)重要的問(wèn)題在任何收費(fèi)公路。通常，有四種類型的收費(fèi)方法：l宰（電子）通過(guò)；l收費(fèi)只；l完全改變或通行費(fèi)；l全程服務(wù)；目前的做法是，這四種類型的車道混合。利用這種設(shè)計(jì)，每一車輛訪問(wèn)和調(diào)整的每種類型的收費(fèi)亭。但實(shí)踐證明，這樣的設(shè)計(jì)，每一個(gè)旅行者尋找特定的車道，他想帶，造成延誤的交通和車輛

18、的干預(yù)。這種現(xiàn)象可以使本已擁擠的交通在繁忙時(shí)間 7 。因此，我們引入二模擬包括一個(gè)以上的收費(fèi)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)?？紤]到這一點(diǎn)，我們將在multi-collection-method仿真。這是根據(jù)single-collection-method仿真模擬。此外，我們引進(jìn)隨機(jī)數(shù)模擬選擇的車輛繳納。以3-lanes公路為例。我們假設(shè)有8個(gè)收費(fèi)站，其中5個(gè)是電氣系統(tǒng)，而其余的是使用的方法，完全改變或通行費(fèi)。8個(gè)數(shù)字從1到8是用來(lái)模擬程序選擇的車輛。當(dāng)一輛車來(lái)，我們創(chuàng)建了一個(gè)均勻分布的隨機(jī)數(shù)。如果隨機(jī)數(shù)是1，2，或3，司機(jī)會(huì)選擇的方法是改變或通行費(fèi)，而如果隨機(jī)數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)從4到8，電子傳遞方法將選擇。仿真結(jié)果參數(shù)

19、：在哪兒=平均每分鐘的電氣系統(tǒng)服務(wù)能力；=平均每分鐘服務(wù)能力完全改變；3車道：收費(fèi)亭的數(shù)量等待時(shí)間（分鐘）利用率在收費(fèi)站出口之前總3 43.95 0 43.95 95.75%4 32.24 0 32.24 94.28%5 15.55 0 15.55 92.72%6 6.83 0.01 6.84 90.49%7 4.36 0.01 4.37 87.97%8 1.46 0.04 1.49 79.50%9 0.84 0.05 0.89 61.40%10 0.75 0.05 0.80 56.77%11 0.59 0.05 0.64 44.49%12 0.57 0.04 0.61 42.92%13 0.48 0.04 0.52 34.35%14 0.42 0.05 0.47 28.50%表7 multi-collection-method模擬三公路使用相同的標(biāo)準(zhǔn)在第一次模擬中，我們選擇14個(gè)收費(fèi)站在公路，其中有4個(gè)更多的收費(fèi)站比single-collection模擬方法。此外，利用率下降，因此。結(jié)果符合現(xiàn)實(shí)很好。的結(jié)果只有3車道放在這里，等結(jié)果放在附錄B中。比較這2種模型很顯然，二模型符合實(shí)際情況比