2018年美赛B题O奖论文56731中英对照版.docx
- 文档编号:154955
- 上传时间:2022-10-04
- 格式:DOCX
- 页数:45
- 大小:2.57MB
2018年美赛B题O奖论文56731中英对照版.docx
《2018年美赛B题O奖论文56731中英对照版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018年美赛B题O奖论文56731中英对照版.docx(45页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
WORD格式..可编辑
Forofficeuseonly
T1 T2 T3 T4
TeamControlNumber
56731
ProblemChosen
B
Forofficeuseonly
F1 F2 F3 F4
专业知识
整理分享
2017
MCM/ICM
SummarySheet
(Yourteam'ssummaryshouldbeincludedasthefirstpageofyourelectronicsubmission.)
Typeasummaryofyourresultsonthispage.Donotincludethenameofyourschool,advisor,orteammembersonthispage.
ANewTypeofTollPlazaBasedonBionics-Honeycomb
Summary
Inthispaper,weanalyzetheperformanceofcommonlyusedtollplazabasedonourproposedmathematicalmodel.Anewimprovedtollplazaisproposedtoreducethecost,decreasetheprobabilityofcollisionatthemergingpointandincreasethethroughput.
Thedistributionofourproposedtollboothsresemblesthehoneycomb.Atthecenterofeachregularhexagonalhoneycomb,therearetwotollbooths,whichservetwoseparatedvehiclestreams.Thevehiclesinthesetwoseparatedstreamsaremergedinadvancebeforetheycontinuetheirjourneyonthehighway.Duetothespecificpatternofthenewtollplaza,thetotalareacanbereducedsignificantly.Meanwhile,theaveragewastedtimecausedbyqueuingcanbediminished,whichmeansthatthethroughputwillberaised.Additionally,bysplittingthemergingprocedureintotwostages,thepossibilityofaccidentscanalsobedecreased.
Themaincontributionsofthispaperareasfollows:
(1)Thenewdesignedcellulararchitecturecangreatlyreducetheconstructionareacomparedwithtraditionallineardistributedtollgates.
(2)Weanalyzethethroughputoftollplazasbymeansofthequeuingtheory.Toverifyourtheory,wesimulatethebehaviorofthelargenumberofvehiclespassingthetollplazawiththehelpofPTV-VISSIM.Simulationresultsshowthattheidealcellulardistributedtollboothshavebetterresultscomparedwithtraditionaltollstations,especiallywhenthetrafficflowisheavy,theaveragetraveltimereducedbyabout55%andtheaveragedelaytimeofeachlaneisreducedbyabout70%.
(3)Weanalyzetheinfluenceoftheproportionsofdifferenttypesoftollboothstoourdesign.Accordingtorelevantdocuments,theimpactofexact-changetollboothsissimilartomanualtollbooths,soweonlyconsidertwokindsoftollbooths:
human-staffedtollboothsandE-ZPasstollbooths.PTV-VISSIMsimulationresultsshowthatfullETCtollboothis8timesfasterthanfullMTCtollbooth.
(4)Wesimulatetheperformanceofthecellulartollplazaunderdifferenttrafficthroughput.Simulationresultsshowthattheaveragetransittimeremainsatabout11secondsunderdifferentthroughputsfrom0to2000(Unit:
veh/h).Wecaninferthatthismodelisnotsensitivetotrafficflowvariationsandhasstrongrobustnesswhichissuitableforpracticalconstruction.
(5)Tofurtherreducethepossibilityofaccident,weimprovethecellulartollboothconceptmodel:
makethetransitionzonemoresmoothandarrangedifferentkindsoftollboothsmoreequitable.
(6)Forself-drivingvehicles,inthecenterofthetollplaza,wereservespecialE-ZPasstollbooths,whichmatchthecharacteristicsofautonomousvehicles:
saferandfaster.
Electronictollcollectionandautonomousvehiclesarethetrendsofmoderntransportation,ournewdesignedmodelcanimprovetheperformanceoftollplazaintheaspectsofcost,throughputandaccidentprevention.
一种基于仿生蜂窝的新型收费广场
概要
在本文中,我们基于我们提出的数学模型分析了常用收费广场的表现。
提出了一种新的改进的收费广场,以降低成本,降低在合并点的碰撞概率,提高吞吐量。
我们建议的收费站的分布类似于蜂窝。
在每个正六边形蜂窝的中心,有两个收费站,为两个分离的车流提供服务。
这两条分开的河流中的车辆在高速公路上继续前行之前被合并。
由于新收费广场的具体模式,总面积可以大大减少。
同时,排队造成的平均浪费时间可以减少,这意味着吞吐量将会提高。
另外,通过将合并过程分成两个阶段,也可以减少事故的可能性。
本文的主要贡献如下:
(1)与传统的线性分布式收费站相比,新设计的蜂窝式架构可以大大减少建筑面积。
(2)通过排队论分析收费广场的吞吐量。
为了验证我们的理论,我们在PTV-VISSIM的帮助下模拟了通过收费广场的大量车辆的行为。
仿真结果表明,理想的蜂窝分布式收费站比传统收费站效果更好,特别是在交通流量大的情况下,平均出行时间减少了约55%,平均每个车道延误时间减少了约70%。
(3)分析不同类型收费站的比例对我们设计的影响。
根据有关文件,精确改造收费站的影响与手动收费站类似,所以我们只考虑两种收费站:
人力收费站和E-ZPass收费站。
PTV-
VISSIM仿真结果显示,完整的ETC收费站比完整的MTC收费站快8倍。
(4)模拟不同业务吞吐量下蜂窝收费广场的性能。
仿真结果表明,在0〜2000的不同吞吐量下,平均通过时间约为11秒(单位:
veh/h)。
我们可以推断出这个模型对交通流量变化不敏感,具有很强的鲁棒性,适用于实际建设。
(5)为进一步降低事故发生的可能性,我们改进了蜂窝收费站的概念模型:
使过渡区更加顺畅,并使不同种类的收费站更加平等。
(6)对于自驾车辆,在收费广场中央,我们预留了符合自动驾驶汽车特点的特殊E-ZPass收费车:
更安全,更快捷。
电子收费系统和自动驾驶汽车是现代交通运输的趋势,新设计的模式可以提高收费广场在成本,吞吐量和事故预防方面的性能。
1.1ProblemBackground
I.Introduction
专业知识
整理分享
Withthenumberofvehiclesincreasing,expresswayisconfrontedwithgreattrafficpressure,especiallyatthetollplaza.Thecongestionproblematthetollstationbecomesmoreandmoreseriousduetotheoutdateddesign.Relatedresearchfoundthat36%ofthetotaltraveltimeinChinaisdelaytimecausedbytolling[1].Inaddition,asavehicle-intensiveplace,tollplazahasbecomeanaccident-pronesectionbecauseofthedrivers'improperoperation[2].
WiththewidespreaduseofElectronicTollCollection(ETC)andE-ZPass,theefficiencyoftollcollectionhasbeenimproved
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2018 年美赛 论文 56731 中英对照