2016年数学建模优秀论文B题

2016深圳杯数学建模优秀论文B摘要随着居民生活水平的提高，传统的填埋方式已经不能完全解决日益增多的垃圾产生量，以垃圾焚烧为主的处理方式成为我国解决“垃圾围城”问题的必由之路。

但是由于我国在垃圾焚烧领域起步较晚，垃圾焚烧厂运行不稳定，加之信息不对称，导致居民对垃圾焚烧污染排放的担忧，对垃圾焚烧厂的选址和运营都造成了困扰。

而现行垃圾焚烧除尘工艺不能持续稳定运行的缺陷，是致使社会公众对垃圾焚烧产生危害疑虑的主要原因。

本文给出袋式除尘系统运行稳定性φ的定义为垃圾焚烧厂实际工况与正常工况污染物排放浓度的差值同实际工况与国标规定排放限额差值之比，φ越小说明袋式除尘系统运行越稳定，φ>1说明袋式除尘系统处于不稳定状态。

目前国内对垃圾焚烧袋式除尘系统稳定性方面的研究比较少，主要集中在定性研究方面。

本文试图通过定量的方法，深入解析袋式除尘系统的除尘原理和运行机制量化评价袋式除尘系统的稳定性。

本文将为研究袋式除尘器在正常工况下的除尘效率，本文从过滤原理入手，根据PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤袋的纤维特性和表面过滤原理构建了粉尘颗粒床过滤效率和阻力计算模型，并与实际数据对比，证明用PTFE 覆膜滤袋的袋式除尘系统在正常运行工况下可以达到99.8%以上的运行效率，使粉尘排放浓度达到20mg/Nm3以下，完全可以满足国标规定的排放要求。

其次，本文对袋式除尘系统各种故障进行系统的分析将滤袋损坏分为破损与糊袋两类，从滤料的理化特性着手，创新性的提出袋式除尘系统滤袋的损坏是受运行温度，滤料的长期蠕变和滤袋磨损这三个主要因素共同作用的结果，并定量分析了三个因素各自对滤袋损坏的作用，构建滤袋TCF(温度-蠕变-磨损)损坏模型，用以模拟袋式除尘系统的滤袋损坏情况，并用实际运行数据进行检验，取得了良好的效果。

本文结合袋式除尘系统正常工况下除尘效率模型和滤袋损坏的TCF模型对稳定性进行求解，结果显示一号炉的运行稳定性φ1= 0.2198，二号炉的运行稳定性φ2= 0.8427，采用新的除尘工艺的运行稳定性较一号炉提升97.99%，较二号炉提升98.66%。

参赛密码（由组委会填写）“华为杯”第十三届全国研究生数学建模竞赛学校参赛队号1.队员姓名 2.3.参赛密码（由组委会填写）题目：具有遗传性疾病和性状的遗传位点分析（B 题）摘要：本文根据 1000 个样本的遗传病和性状信息，以及 9445 个位点上的遗传信息，利用多种统计分析、优化软件，进行大批量的数据处理和数据挖掘，主要完成了以下几个方面的工作：对于问题 1，传统的基于碱基的编码方式是以碱基为基本单位，对 C,T,A,G 四个碱基对应编码 0(00),1(01),2(10),3(11)四个数字。

由于本文所有数据最小分析单元为位点，每个位点的观测对应两个碱基，因此我们以位点为基本单位，对等位基因 TT,TC,CC 编码 0(00),1(01),2(10)，相比传统的的编码方式，基于位点的碱基对数值编码方式能有效减少内存，便于数据分析。

对于问题 2，首先对位点数据进行预处理，考虑到基因的遗传必须满足基本的传统统计特征，因此，在一定的显著性水平阈值下，基于最小等位基因频率和 Hardy-Weinberg平衡定律对题目所给的全基因组进行分析，从而剔除了 97 个不满足条件的位点。

在预处理之后，为寻找与疾病 A 可能相关的位点，采用列联表分析方法，通过卡方检验和Fishers 精确检验，计算每个 SNP 等位基因与疾病 A 的统计量，统计检验显著的位点即为与疾病 A 相关联的致病位点。

为进一步筛选出与疾病 A 关联性较强的位点，我们引入了在信用评分、营销响应预测中常用的变量选择方法——信息值 IV，通过计算每个位点关于疾病 A 的IV 值，IV 值越大则影响度越高。

综合对比两种方法所得的致病位点，并通过具体分析排除信息值为无穷大的特殊位点，最终，我们认为，与疾病 A 最有可能关联的致病位点是 rs2273298。

对于问题 3，考虑基因与疾病之间的关联性，实际上是个分类预测问题，即当个体拥有某基因时，判断其进入健康组或患病组的概率，因此，我们采用决策树的方法求解。

小区开放对道路通行的影响摘要城市不断发展，小区不断增多，城市交通要道拥堵，开放小区能否达到优化路网结构的目的一直是人们热议的话题，封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通堵塞。

为此针对上述问题，建立如下模型：将所有开放的小区道路和无信号道路都看作是次要无信号干道，使问题尽可能的简化，周边和小区的交通情况就能看作只拥有“主干道”和“次干道”的假设。

来具体分析小区开放对道路通行的影响。

针对问题一，对于能否良好的改善交通，本文将道路模型和影响的参变量都联系起来，将“穿越间隙理论”作为主要参变量，比如交通量、车距、穿越时间等的因素考虑进去得到了初步的模型，并且为了使情况更贴合实际，模仿泰勒公式并引入了修正系数，这样问题一的模型在大致基础上得到了解决。

针对问题二，引入了TPI、TBI、TCR三个评价指标，从不同的方面来研究小区开放对周边道路的影响。

分别对应道路运行指数、时程可靠性指数，交通拥堵率指数。

完全从通行的角度来研究，使得问题更加的具有针对性。

针对问题三，面对具体的问题，也就是开放小区的综合效果。

需要考虑的细节也就越多，增添了司机想要达到路程与时间都少的“最短路”的条件，利用图论的知识从拓扑结构角度完成了考量，另一方面，又从几何结构方面，考虑了圆形的路程对于开放小区的影响，得到了圆形路程可以“拉直”成梯形直线，对于该问题的影响较小。

最后又根据每天的交通高峰期，考虑了在拥堵时间行人也会影响机动车、自行车等的车辆行驶，由此得到了新的修正系数。

针对问题四，根据上述的模型，由于实际复杂程度和理想情况相去甚远，可以采用修建地铁，立交桥，小区出入口方式也变成像红外线灯的自动感应等方法以加快速度，从而减少交通拥堵现象。

本文常用的两个思想方法就是:“修正”，“加权”。

通过这两种思想，得到的模型更加客观、全面、具有可信度。

不仅用了理论分析，而且根据实际数据进行了验算，在此过程中使用到了Excel、Matlab等软件。

小区开放对道路通行影响评价模型摘要本文主要研究了封闭式小区开放对其周围路段交通通行影响的问题，针对不同方面产生的影响建立了相应评价指标，使用VISSIM仿真、MATLAB软件计算，得出了不同条件下小区开放对周围道路交通的定量影响。

针对问题一，本文采用主成分分析方法，选取路段情况、路网情况、交通便捷性和网络脆弱性四个评价机制下的12个评价指标作为小区开放对周围道路影响的分析因子。

基于北京10个小区的抽样调查，用MATLAB进行计算分析，通过其贡献率高低的排序筛选出综合评价的标准，即得到完整的评价指标体系。

针对问题二，本文选取整体评价机制中评价交通流量优劣的出行时间总和评价模型，来对比研究小区开放前后对于车辆通行的影响。

本文又选择了长沙一小区的开放前附近交通量数据，并按照其内部改造规划和网络流分配原理用VISSIM仿真出了开放后交通量的数据，使用出行时间总和评价模型比较前后总的车行时间和，得出该小区的开放改建是有利于提高周边道路通行速度的。

针对问题三，本文将小区结构、周边道路结构和车流量分别抽象为小区开放不同数量的出入口、小区位于节点度不同的路网和具备不同复杂程度的内部结构三个参数，并赋予它们相互关联的数值。

利用VISSIM仿真软件在控制变量的基础上进行数据分析，并使用节点度方差指标评价仿真的结果。

将不同小区开放后内外整体网络脆弱性高低的指标作为对道路通行影响的评价机制，得出以下结论：小区结构对周围交通的影响依赖于道路结构；小区周围道路的结构越简单，对小区开放后周围交通运行更有利；车流量越小对小区开放后的周围交通越有利，且一定阈值内交通性能提升与开放程度正相关。

本文所建立的各模型之间联系紧密，且理论性强，涵盖面广，能体现真实情况，也保证了一定的可靠性。

对城市道路的评价及交通出行研究都具有一定的参考价值。

关键词：封闭小区开放主成分分析网络流节点度方差交通仿真1.问题的简述1.1题目所给的信息封闭住宅小区的逐步开放，对交通情况的改善能力如何，成为当今的热点话题之一。

2015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）：B我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：陕西省西安市西京学院参赛队员(打印并签名) ：1. 苏鹏2. 王龙飞3. 任锦芬指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期： 2016 年 8 月 4 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：“互联网+”的出租车资源配置问题摘要随着人们生活节奏的逐步加快，出租车的需求量也逐步加大。

打车软件平台增加了乘客与出租车司机之间的信息透明度，促进了供求匹配6，在一定程8度上缓解了4“打车难”问题。

针对问题一，找出影响出租车供求匹配的因素，利用主成分分析法对这些因子进行分析找出影响供求匹配的主要因子并求其贡献率。

通过对西安市碑林区、雁塔区和长安区数据的分析我们得到影响供求匹配的主要因子是人均GDP，出租车数量和空载率。

各个区分别对应的贡献率为：0.15,0.21,0.15；0.46,0.36,0.13；0.42,0.25,0.22；之后我们研究了长安区不同时间段空载率的变化情况，结果为：0:00-3:00、9:00-12:00、12:00-15:00、15:00-18:00、18:00-21:00、21:00-24:00分别为45.34%、35.45%、33.58%、37.56%、32.3% 、42.78%。

用方格因子影响模型探究小区开放对道路通行的影响摘要目前我国人口增长，各种大型小区增多，各小区家庭拥有小汽车量也在增多，根据我国的道路交通设计和城市规划设计，我国的道路交通存在着严重问题，所以对交通的通行能力有着较大需求，本题将要分析的是，如果常规的封闭性小区开放，那周边道路通行会出现怎样的变化。

关于第一问，本文选取五个交通参数，道路通行能力、道路网的饱和度、车道交通流量比、车辆的延误时间、饱和流量；可以由各个指标来衡量小区开放以后对周围道路的交通状况的影响。

关于第二问，先将城市交通道路网格化，再建立方形小区内点对之间的最优路径寻模型，通过分析交通网格化下的封闭性小区开放之后，小区内的各个点对之间的各个路径中，最优路径是否存在，同时可以计算得出小区的面积及位置对点对间交通便捷度影响因子的影响，通过因子分析法来计算并寻找最优路径，从而判断周边道路的交通状态，是否会因为小区的开放而得到缓解。

关于第三问，分析其开放前后小区对周边道路的交通通行带来的影响；从参考资料中选取一个城市小区，通过对小区结构以及道路结构对其道路通行能力的分析。

同时构建一个方形小区，通过假设其开放前和开放后的各类数据，进行一个辅助比较，通过这两种类型的小区，并应用第一问与第二问中的模型，发现打破一个封闭小区，可以使得周边道路上车辆的通行能力增加，即使得交通状况有所改善。

第四问要求从交通通行的角度提出建议，通过以上三问对开放性小区评价指标、周边道路交通体系、长沙市某具体小区与构建的虚拟小区等的研究结果，向相关部门提出了对小区开放的合理建议。

关键字：小区开放；道路通行能力；最优路径；饱和流量；交通便捷度影响因子一、问题重述近几年，我国经济飞速发展，在GDP上升的同时，封闭型的小区也越来越多，政府、开发商、居民等也越来越多的居住于封闭型小区，同时私家车在我国城市居民家庭中的数量越来越多，逐步普及。

这给各个道路的交通，以及小区周边的道路交通造成了巨大压力，可以说城市道路交通拥堵的问题变得不容忽视。

小区开放对道路通行的影响摘要本文对“小区开放对道路通行能够产生积极的影响”做出了详细的证明，从多方面进行论证在最终的出结论。

对于问题一，我们通过查阅资料得知道路通行能力的影响因素，我们进行建立模型。

通过查阅地图，我们发现石家庄市二环的小区大多在（0.5km*0.5km）内，我们一次为例进行计算，最终我们通过比较小区开放前后的K即道路通畅度，小区开放前K0=17.28，小区开放后的K1=22.4通过比较我们的出，小区开放对道路的通行有着积极意义，缓解了交通，方便了人们的出行。

对于问题二，为了建立车辆通行模型，用以研究小区开放对周边道路通行的影响，我们通过查阅资料，得知道路通行的评价体系并且我们通过Vissi软件做出了道路通行的演示，如图本文图2、图3，对于小区开放前后道路通行的比较。

小区道路开放前的饱和度C20＝0.70，小区道路开放后的饱和度C20＝0.42，开放后的叉路口交通为一级，道路顺畅。

路段饱和度比开放前小，故开放性小区均对道路交通有积极影响。

对于问题三，我们将小区模型简化为十字型小区路网、环形路网两种类型，分别探究两种小区开放前后对交通道路的影响。

我们通过第一问、第二问的方法可知，对两个小区的模型进行计算，最终得出两个小区道路开放后的道路通畅度分别为高于小区没开方时的道路通畅度。

关键词：道路通畅度、饱和度、Vissim模拟、车辆通行量1.问题重述与问题分析1.1.问题重述2016年2月21日，国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，其中第十六条关于推广街区制，原则上不再建设封闭住宅小区，已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放等意见，引起了广泛的关注和讨论。

除了开放小区可能引发的安保等问题外，议论的焦点之一是：开放小区能否达到优化路网结构，提高道路通行能力，改善交通状况的目的，以及改善效果如何。

一种观点认为封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞。

承诺书我们仔细阅读了五一数学建模联赛的竞赛规则。

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）与本队以外的任何人（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它公开的资料（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，我们愿意承担由此引起的一切后果。

我们授权五一数学建模联赛赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。

我们参赛选择的题号为（从A/B/C中选择一项填写）：我们的报名参赛队号为：参赛组别（研究生或本科或专科）：所属学校（请填写完整的全名）参赛队员(打印并签名) ：1.2.3.日期：年月日获奖证书邮寄地址：邮政编码：收件人姓名：联系电话：编号专用页竞赛评阅编号（由竞赛评委会评阅前进行编号）：裁剪线裁剪线裁剪线竞赛评阅编号（由竞赛评委会评阅前进行编号）：参赛队伍的参赛号码：（请各参赛队提前填写好）：题目城市工业企业评价及能源分配优化设计摘要本文旨在研究能源总量控制下的城市工业企业的评价及能源分配的优化设计。

量化分析产业结构及能源消费特征，就此进行工业企业发展水平进行综合评价；基于不同的要求，能源总量控制下对合理能源分配的方案设计与优化。

在问题一中，从题目中所给的附件中工业企业能源消耗、产值、利税、员工人数的数据中挖掘与发现，从中分析出量化产业结构及能源消费特征的指标参数。

产业结构的量化指标：产业人员分配结构向量、产业生产结构向量、产业最终产品结构向量及产业消耗结构向量；能源消费的量化指标：产业消耗结构向量、产业人均能耗结构向量，并进行量化，从而两者结合充分量化能源消耗的量化趋势，在向低消耗的可持续协调化经济模式趋近，且其特征值大于1，综合指数为75.35，综合水平较高，可持续发展性高。

用方格因子影响模型探究小区开放对道路通行的影响摘要目前我国人口增长，各种大型小区增多，各小区家庭拥有小汽车量也在增多，根据我国的道路交通设计和城市规划设计，我国的道路交通存在着严重问题，所以对交通的通行能力有着较大需求，本题将要分析的是，如果常规的封闭性小区开放，那周边道路通行会出现怎样的变化。

关于第一问，本文选取五个交通参数，道路通行能力、道路网的饱和度、车道交通流量比、车辆的延误时间、饱和流量；可以由各个指标来衡量小区开放以后对周围道路的交通状况的影响。

关于第二问，先将城市交通道路网格化，再建立方形小区内点对之间的最优路径寻模型，通过分析交通网格化下的封闭性小区开放之后，小区内的各个点对之间的各个路径中，最优路径是否存在，同时可以计算得出小区的面积及位置对点对间交通便捷度影响因子的影响，通过因子分析法来计算并寻找最优路径，从而判断周边道路的交通状态，是否会因为小区的开放而得到缓解。

关于第三问，分析其开放前后小区对周边道路的交通通行带来的影响；从参考资料中选取一个城市小区，通过对小区结构以及道路结构对其道路通行能力的分析。

同时构建一个方形小区，通过假设其开放前和开放后的各类数据，进行一个辅助比较，通过这两种类型的小区，并应用第一问与第二问中的模型，发现打破一个封闭小区，可以使得周边道路上车辆的通行能力增加，即使得交通状况有所改善。

第四问要求从交通通行的角度提出建议，通过以上三问对开放性小区评价指标、周边道路交通体系、长沙市某具体小区与构建的虚拟小区等的研究结果，向相关部门提出了对小区开放的合理建议。

关键字：小区开放；道路通行能力；最优路径；饱和流量；交通便捷度影响因子一、问题重述近几年，我国经济飞速发展，在GDP上升的同时，封闭型的小区也越来越多，政府、开发商、居民等也越来越多的居住于封闭型小区，同时私家车在我国城市居民家庭中的数量越来越多，逐步普及。

这给各个道路的交通，以及小区周边的道路交通造成了巨大压力，可以说城市道路交通拥堵的问题变得不容忽视。