高中数学下载美国数学建模题目2017至2017翻译

2020年11月14日发(作者：权审)
美国数学建模题目2017至2017翻译
篇一：2017年建模美赛C题带翻译
Problem C: “Cooperate and navigate”
Traffic capacity is limited in many regions of the United States due to the number of lanes
of example, in the Greater Seattle area drivers experience long delays during peak
traffic hoursbecause the volume of traffic exceeds the designed capacity of the road networks.
This is particularlypronounced on Interstates 5, 90, and 405, as well as State Route 520, the roads
of particular interestfor this problem.
Self-driving, cooperating cars have been proposed as a solution to increase capacity of
highwayswithout increasing number of lanes or roads. The behavior of these cars interacting with
the existingtraffic flow and each other is not well understood at this point.
The Governor of the state of Washington has asked for analysis of the effects of allowing
self- driving,cooperating cars on the roads listed above in Thurston, Pierce, King, and Snohomish
counties. (Seethe provided map and Excel spreadsheet).In particular, how do the effects change
as thepercentage of self-driving cars increases from 10% to 50% to 90%? Do equilibria exist? Is
there atipping point where performance changes markedly? Under what conditions, if any,
should lanes bededicated to these cars? Does your analysis of your model suggest any other
policy changes?
Your answer should include a model of the effects on traffic flow of the number of lanes,
peak andoraverage traffic volume, and percentage of vehicles using self-driving, cooperating
systems. Yourmodel should address cooperation between self-driving cars as well as the
interaction between self-driving and non-self- driving vehicles. Your model should then be applied
to the data for the roads ofinterest, provided in the attached Excel spreadsheet.
Your MCM submission should consist of a 1 page Summary Sheet, a 1-2 page letter to
theGovernor’s office, and your solution (not to exceed 20 pages) for a maximum of 23 pages.
Note: Theappendix and references do not count toward the 23 page limit. Some useful
background information:
On average, 8% of the daily traffic volume occurs during peak travel hours. ? The nominal
speed limit for all these roads is 60 miles per hour.
? Mileposts are numbered from south to north, and west to east.
? Lane widths are the standard 12 feet.
? Highway 90 is classified as a state route until it intersects Interstate 5.
? In case of any conflict between the data provided in this problem and any other source,
use thedata provided in this problem.
Definitions:
milepost: A marker on the road that measures distance in miles from either the start of the
route or astate boundary.
average daily traffic: The average number of cars per day driving on the tate: A
limited access highway, part of a national system.
state route: A state highway that may or may not be limited access.
route ID: The number of the highway.
increasing direction: Northbound for N-S roads, Eastbound for E-W roads.
decreasing direction: Southbound for N-S roads, Westbound for E-W roads.
问题C：“合作和导航”
由于道路的数量，美国许多 地区的交通容量有限。例如，在大西雅图地区，由于交通
量超过道路网络的设计容量，司机在交通高峰时 段经历长时间的延误。这在5号，90号和
405号州际公路以及520号国道，特别关注这个问题的道 路上尤其明显。
自动驾驶，合作车已被提出作为增加公路的能力而不增加车道或道路的数量的 解决方
案。在这一点上，这些汽车与现有交通流和彼此交互的行为尚未被很好地理解。
华盛顿州州长要求分析允许在Thurston，Pierce，King和Snohomish县的上述道路上 自
行驾驶合作汽车的影响。（见提供的地图和Excel电子表格）。特别是，自动驾驶汽车的百分比从10％增加到50％到90％，效果如何变化？平衡是否存在？是否有性能变化明显的临界
点？ 在什么条件下，如果有的话，应该有车道专用于这些车？您对模型的分析是否表明有任
何其他政策变化？
您的答案应包括对车道数量，峰值和或平均交通量的交通流量的影响的模型，以及使
用自 动驾驶，合作系统的车辆的百分比。你的模型应该解决自驾车之间的合作以及自驾车和
非自驾车之间的相 互作用。然后，您的模型应用于附带的Excel电子表格中提供的感兴趣道
路的数据。
您的MCM提交应包括1页摘要表，1至2页总督办公室信，以及您的解决方案（不超
过20页），最多 23页。注意：附录和参考文献不计入23页的限制。 一些有用的背景信息：
平均而言，每天交通量的8％发生在高峰旅行时间。
?所有这些道路的名义速度限制为每小时60英里。
?里程数从南到北，从西到东。
?车道宽度为标准12英尺。
?高速公路90被分类为状态路线，直到它与州际5相交。
?如果此问题中提供的数据与任何其他源出现冲突，请使用此问题中提供的数据。 定
义：
milepost：道路上的标记，用于测量距离路线或天体边界的距离（以英里为单位）。 平
均每日 交通量：在tate上行驶的平均每天的汽车数量：有限访问高速公路，国家
系统的一部分。
国家路线：可能受限或不受限制的国家公路。
路由ID：高速公路的编号。
增加方向：N-S道路北行，E-W道路东行。
下降方向：N-S道南行，E-W道西行。
篇二：2017美赛D题中文翻译
D题中文翻译：
问题D：在机场安全检查站优化乘客吞吐量
继2001年9月1 1日美国发生恐怖袭击事件后，全世界的机场安全状况得到显着改善。
机场有安全检查站，在那里，乘客 及其行李被检查爆炸物和其他危险物品。这些安全措施的
目的是防止乘客劫持或摧毁飞机，并在旅行期间 保持所有乘客的安全。然而，航空公司有既
得利益，通过最小化他们在安全检查站排队等候并等待他们的 航班的时间，为乘客保持积极
的飞行体验。因此，在希望之间存在最大化安全性同时最小化对乘客的不便 的张力。
在2016年，美国运输安全局（TSA）受到了对极长线路，特别是在芝加哥的奥黑 尔国
际机场的尖锐批评。在此公众关注之后，TSA投资对其检查点设备和程序进行了若干修改，
并增加了在高度拥堵的机场中的人员配置。虽然这些修改在减少等待时间方面有一定的成功，
但TSA 在实施新措施和增加人员配置方面花费了多少成本尚不清楚。除了在O'Hare的问题，
还有在其他机 场，包括通常有短的等待时间的机场不明原因和不可预测的长线的事件。检查
点线路的这种高差异对于乘 客来说可能是极其昂贵的，因为他们决定在不必要地早到达或可
能丢失他们的预定航班之间。许多新闻文 章，包括[1,2,3,4,5]，描述了与机场安全检查站相
关的一些问题。
您的内 部控制管理（ICM）团队已经与TSA签订合同，审查机场安全检查站和人员配置，
以确定可能干扰乘 客吞吐量的瓶颈。他们特别感兴趣的创意解决方案，既增加检查点吞吐量，
减少等待时间的方差，同时保 持相同的安全和安全标准。
美国机场安全检查点的当前流程如图1所示。
?区域A：
o乘客随机到达检查站，并等待队列，直到安全人员可以检查他们的身份证明和登机文
件。
?区域B：
o然后乘客移动到打开的筛选线的后续队列;根据机场的预期活动水平，或多或少的线路
可能开放。
o一旦乘客到达这个队列的前面，他们准备所有的物品用于X射线检查。乘客必须用液
体去 除鞋子，皮带，夹克，金属物体，电子产品和容器，将它们放置在单独的X射线箱中;
笔记本电脑和一些 医疗设备也需要从其袋中取出并放置在单独的容器中。
o他们的所有物品，包括包含上述物品的箱 子，由传送带通过X光机移动，其中一些物
品被标记，供安全人员（D区）进行额外的搜索或筛选。
o同时乘客通过毫米波扫描仪或金属探测器进行处理。
o未能通过此步骤的乘客接受安全官员（D区）的轻击检查。
?C区：
o乘客然后前进到X射线扫描仪另一侧的传送带，收集他们的物品并离开检查站区域。
图1：TSA安全筛选过程的图示。
大约45％的乘客报名参加一个称为预检查信任旅行者的计 划。这些乘客支付85美元，
接受背景调查，并享受五年的独立筛选程序。尽管事实上更多的乘客使用预 检查过程，但是
每三条常规车道通常有一个预检查车道打开。预检查乘客和他们的行李经过相同的筛选过 程，
经过一些修改，以加快筛选。预检查乘客还必须移除扫描用的金属和电子物品以及任何液体，
但不需要去除鞋子，皮带或灯罩;他们也不需要从他们的包里删除他们的电脑。
收集了关于乘客如何进行安全检查过程的每个步骤的数据。
您的特定任务是：
一个 。开发一个或多个模型，允许您通过安全检查点探索乘客流，并识别瓶颈。清楚地
确定当前流程中存在哪 些问题区域。
b。对当前流程开发两个或多个潜在修改，以提高旅客吞吐量并减少等待时间的差异 。
对这些更改进行建模，以演示修改如何影响流程。
C。众所周知，世界上不同的地方都 有自己的文化规范，塑造了地方社会互动的规则。
考虑这些文化规范如何影响你的模型。例如，美国人以 深为尊重和优先考虑别人的个人空间
而闻名，并且在他人面前有一个社会歧视“切割”。同时，瑞士人以 集体效率为重点，中国人
以优先个人效率而闻名。考虑文化差异如何影响乘客的过程通过检查点作为敏感 性分析的方
式。您应用于敏感性分析的文化差异可以基于真实的文化差异，或者您可以模拟与任何特定< br>文化（例如，较慢的旅行者）无关的不同旅行者风格。安全系统如何以加快乘客吞吐量并减
少差异 的方式来适应这些差异？
d。根据您的模型为安全管理器提出政策和程序建议。这些策略可以是全 球适用的，或
者可以针对特定文化和或旅行者类型来定制。
除了开发和实施您的模型来解 决这个问题，您的团队还应该验证您的模型，评估优势和
弱点，并提出改进建议（未来工作）。
您的ICM提交应包含1页的摘要表，您的解决方案不能超过20页，最多21页。注意：
附录和参考文献不计入20页的限制。
篇三：2017年建模美赛B题带翻译
Problem B: Merge After Toll
Multi-lane divided limited-access toll highways use “ramp tolls” and “barrier tolls” to
collect tolls from motorists. A ramp toll is a collection mechanism at an
entrance or exit ramp to the highway and these do not concern us here. A barrier toll is a
row of tollbooths placed across the highway, perpendicular to the
direction of traffic flow. There are usually (always) more tollbooths than there are incoming
lanes of traffic (see former 2005 MCM Problem B). So when exiting the tollbooths in a barrier toll,
vehicles must “fan in” from the larger number of tollbooth egress lanes to the smaller number of
regular travel lanes. A toll plaza is the area of the highway needed to facilitate the barrier toll,
consisting of the fan-out area before the barrier toll, the toll barrier itself, and the fan-in area
after the toll barrier. For example, a three-lane highway (one direction) may use 8
tollbooths in a barrier toll. After paying toll, the vehicles continue on their journey on a
highway having the same number of lanes as had entered the toll plaza (three, in this example).
Consider a toll highway having L lanes of travel in each direction and a barrier toll
containing B tollbooths (B > L) in each direction. Determine the shape, size, and merging pattern
of the area following the toll barrier in which vehicles fan in from
B tollbooth egress lanes down to L lanes of traffic. Important considerations to incorporate
in your model include accident prevention, throughput (number of vehicles per hour passing the
point where the end of the plaza joins theL outgoing traffic lanes), and cost (land and road
construction are expensive). In particular, this problem does not ask for merely a performance
analysis of any particular toll plaza design that may already be implemented. The point is to
determine if there are better solutions (shape, size, and merging pattern) than any in common
use.
Determine the performance of your solution in light and heavy traffic. How does your
solution change as more autonomous (self-driving) vehicles are added to the traffic mix? How is
your solution affected by the proportions of conventional (human-staffed) tollbooths,
exact-change (automated) tollbooths, and electronic toll collection booths (such as electronic toll
collection via a transponder in the vehicle)?
Your MCM submission should consist of a 1 page Summary Sheet, a 1-2 page letter to the
New Jersey Turnpike Authority, and your solution (not to exceed 20 pages) for a maximum of 23
pages. Note: The appendix and references do not count toward the 23 page limit.
多车道有限接入收费公路使用“坡道收费”和“障碍收费”
收取驾驶人士的收费。斜坡收费是一个收集机制
入口或出口匝道到高速公路，这些不关心我们在这里。障碍
收费是一排收费站横跨高速公路，垂直于
交通方向。通常（总是）更多的收费站比
（见2005年前MCM问题B）。所以退出时
收费站在通行费，车辆必须“扇入”从大量
收费站出口车道到较少数量的常规旅行车道。收费广场 是高速公路所需的便利通行费
的区域，包括
障碍物前的扇出区域，收费口障本身以及后面的扇入区域 收费屏障。例如，三车道公
路（一个方向）可以使用8 收费站。在支付费用后，车辆继续他们的旅程
在具有与进入收费广场相同数量的车道的高速公路上
（在本示例中为三个）。
考虑在每个方向上具有L个行驶车道的收费高速公路和障碍收费 （B> L）。确定形状，
大小和
合并模式的区域跟随收费障碍车辆扇入
B收费站出口线下至L车道的交通。重要注意事项
包括在您的模型包括事故预防，吞吐量（
车辆每小时通过广场的末端加入L的点
出行车道）和成本（土地和道路建设昂贵）。在
特别的，这个问题不要求任何的性能分析
特定的收费广场设计可能已经实施。关键是要
确定是否有更好的解决方案（形状，大小和合并模式） 任何常见的使用。
确定您的解决方案在轻和重的流量的性能。如何
您的解决方案随着更多自主（自驾）车辆添加而改变
交通混合？你的解决方案如何影响常规的比例
（人员）收费站，精确更换（自动）收费站和电子
收费亭（例如通过转发器在电子收费站收集
车辆）？
您的MCM提交应包含1页的摘要表，1-2页
给新泽西州收费公路局的信，以及您的解决方案（不超过20 页面），最多23页。注
意：附录和参考文献没有
计数到23页的限制。