数学建模竞赛交通拥堵对经济和公共健康的影响论文

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛

承 诺 书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

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，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： 我们的参赛报名号为（模拟赛时填写队伍编号）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：

日期： 年 月 日

赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛

编 号 专 用 页

评 阅 人 评 分 备 注 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）：

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）：

摘 要

本文采用了交通流的基本模型，结合matlab、spss、excel等工具研究了交通拥堵对经济和公共健康的影响。

第一问估计城市交通拥堵带来的经济损失，主要考虑以下四个方面的经济损失：时间成本、油耗成本、交通事故损失和噪声污染损失。计算时间成本时根据交通流模型求解出由于交通拥堵耽搁的总时间，乘以单位时间的工资与单位时间GDP的加和，得出拥堵造成的时间成本；计算油耗成本时需要交通拥堵耽搁的总时间，根据经验公式，得知油耗与拥堵时间的关系，算出因为拥堵造成的油耗成本；计算交通事故成本时查找有关文献得知交通事故发生比例与车速的关系，参考北京市的交通事故情况估计西安市因交通拥堵造成的交通事故损失。然后计算环境成本，最后得出拥堵总成本是2323.34万元/天。

第二问的思路是通过交通拥堵产生的PM2.5浓度变化衡量西安市交通拥堵对公共健康的影响。认为PM2.5的形成只与SO2、NO2和CO有关，用matlab编程定性分析PM2.5与SO2、NO2和CO的相关性，发现是正相关关系。用spss求spearman相关系数，PM2.5与SO2、NO2和CO的相关系数分别是0.683、0.550、0.750。为了研究单一变量对PM2.5的影响，用spss进行偏相关分析，发现PM2.5与SO2的相关性不是很显著，所以暂且排除SO2的影响。用spss进行回归分析，建立线性回归方程。假定机动车都符合污染物排放标准，根据污染物排放标准求出额外油耗产生的CO和NO2量，根据回归方程求出因交通拥堵导致的PM2.5浓度变化。然后研究PM2.5对身体健康的影响，发现交通拥堵使得每天高血压急诊病人增加1.848%，心血管疾病也会相应增加，可见交通拥堵对人类健康危害至深。

关键词： 交通流 交通拥堵成本 相关性分析

回归分析 PM2.5

1

交通拥堵对经济和公共健康的影响

一、问题重述

1.1问题背景

城市交通问题的关键是交通拥堵的问题，交通拥堵是世界各地城市都面临的一个棘手问题，尤其在大城市，交通拥挤堵塞及由此导致的时间浪费、运营成本上升、交通事故增加、空气和噪声污染加剧等，给人民的生活、工作带来诸多不便，增加了巨大的社会成本，严重阻碍了城市的持续健康发展。因此，深入的研究交通拥堵问题成为当务之急。经济和公共健康受拥堵影响的大小随城市规模（如城市的道路基础设施，人口密度，以及影响污染物形成的大气条件）变化。 1.2目标任务

问题一：请以西安为例建立数学模型估计城市交通拥堵带来的经济损失。 问题二：请建立数学模型定量研究西安市交通拥堵对公共健康的影响，例如可通过交通拥堵产生的PM2.5浓度变化衡量。

二、模型假设

1）假设交通流稳定，与时间地点无关；

2）假设汽车尾气排放的NOx全是NO2；

3）假设主干道拥堵系数是7，其他干道和支路都是3；

4）假设整个西安市主城区的拥堵集中在主干道上；

5）假设快速路、主干道、次干道、支路的车道数是6、8、5、3；

6）假设PM2.5的形成仅与NO2、SO2和CO有关；

7）假设所有车辆的尾气都符合且恰恰符合排放标准；

8）假设PM2.5分布在高度0-500m的空间范围内，覆盖在西安市主城区；

9）忽略西安市主城区之外的影响；

10）所有公交车和出租车都在道路上；

11）假设西安市各个地方的PM2.5等污染物的浓度并无差异；

12）假设拥堵时间两小时；

2

三、符号说明

q:车流量v:车速k:车流量vm:畅行车速km:阻塞密度t0:反应时间d:最小车头距离ds:安全距离l:车辆标准长度?t:额外时间sl:道路长度vf:实际速度qf:实际流量td:拥堵时长?:每辆车上的平均人数Ps:人均收入Pg:人均GDPC1:额外时间总成本P:汽油价格I:额外耗油常数C2:额外油耗成本C3:交通拥堵产生的损失h:隔音墙高度p:隔音墙造价Y:PM2.5的浓度X(CO):CO的浓度X(NO2):NO2的浓度?Y:变化的PM2.5的浓度C(CO):拥堵时CO的浓度C(NO2):拥堵时NO2的浓度Q:拥堵系数C4:环境成本 3

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库数学建模竞赛交通拥堵对经济和公共健康的影响论文在线全文阅读。