數(shù)學(xué)建模汽車保有量分析

1、摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車作為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾慕煌üぞ?汽車業(yè)的迅猛發(fā)展使人民的生活更加便利的同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題。本文針對(duì)北京市汽車承載力問(wèn)題，從今年來(lái)北京市汽車保有量的變化進(jìn)行分析，從而數(shù)據(jù)化的分析其與交通擁堵和大氣污染等方面的相互影響。建立圖表，直觀的表示其相互關(guān)系,并進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)因素相互影響的關(guān)系，從而提出相應(yīng)的可行性建議。針對(duì)問(wèn)題1：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及圖書(shū)館等各個(gè)渠道獲取北京近年來(lái)汽車保有量。統(tǒng)籌規(guī)劃所得數(shù)據(jù)，建立圖表分析近年來(lái)北京汽車保有量的變化。對(duì)影響北京市汽車保有量的主要因素城市人口變化及個(gè)人收入變化進(jìn)行分析對(duì)比，從而得出直觀的圖表關(guān)系。針對(duì)問(wèn)題2：第一方面：分析北京市汽車保有量

2、變化與交通擁堵問(wèn)題的關(guān)系。我們獲取北京實(shí)時(shí)交通流量圖，用對(duì)圖像進(jìn)行色差數(shù)據(jù)提取，找出北京市區(qū)各路段的流量色值，計(jì)算擁堵、緩行、通暢路段各占取總路段的比例。應(yīng)用微分思想，假設(shè)微元路段車輛流入量與流出量，計(jì)算車輛數(shù)與車行速度的關(guān)系，從而結(jié)合北京市路段車流情況數(shù)據(jù)得出汽車保有量與交通擁堵的關(guān)系。用最優(yōu)化思想，計(jì)算出路段最佳行駛車輛數(shù)。第二方面：分析北京市汽車保有量與大氣污染問(wèn)題的關(guān)系。我們首先參考國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的城市機(jī)動(dòng)車污染排放預(yù)測(cè)方法，建立機(jī)動(dòng)車對(duì)各種污染物的年排放量模型。再利用高斯擴(kuò)散模型，得出污染物在空氣中的擴(kuò)散方式。從而得到汽車排放的污染物在大氣中的分布情況。由此數(shù)據(jù)結(jié)合已查到的北京市內(nèi)

3、車輛總數(shù)和北京市大氣污染分布，從而分析出汽車尾氣在北京市大氣污染中占有的比重。針對(duì)問(wèn)題3：對(duì)于北京市汽車承載力影響生活的其他方面，我們分析了車輛保有量與城市噪聲之間的關(guān)系。城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，帶來(lái)了嚴(yán)重的交通噪聲污染，并已經(jīng)成為城市生活主要污染源之一。我們建立坐標(biāo)模型，假設(shè)聲源為一理想的封閉圖形，運(yùn)用積分思想得出一片區(qū)域車輛所產(chǎn)生的噪音值對(duì)周圍環(huán)境的影響數(shù)值。我們從各種渠道獲得了北京市各地區(qū)的噪聲值，結(jié)合我們的模型，估算出城市汽車保有量與噪聲之間的關(guān)系。針對(duì)問(wèn)題4：我們通過(guò)以上方面的調(diào)查分析，針對(duì)道路交通方面，人們出行時(shí)間及方式方面，和道路擴(kuò)建維修方面提出一些可行性建議。關(guān)鍵詞： 汽車承

4、載力 車輛保有量 最優(yōu)化 高斯擴(kuò)散模型目錄摘要.1一、問(wèn)題重述.3二、問(wèn)題分析.3三、模型建立過(guò)程4 3.1問(wèn)題1：分析近年北京市汽車保有量變化.43.2問(wèn)題2：北京市交通擁堵情況及其與車輛保有量的關(guān)系.7 汽車保有量與大氣污染的關(guān)系.133.3問(wèn)題3：北京市汽車保有量與噪聲的關(guān)系173.4基于以上分析研究提出建議.18四、模型的評(píng)價(jià)194.1優(yōu)點(diǎn)194.2缺點(diǎn)20五、參考文獻(xiàn).20六、附表.20。一.問(wèn)題重述隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車作為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾慕煌üぞ咴絹?lái)越普及。近些年來(lái)我國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，汽車保有量在去年八月份就破億。汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展極大的刺激了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且使得老百姓的生

5、活半徑擴(kuò)大，生活更方便。但同時(shí)也帶來(lái)一些問(wèn)題比如：交通擁堵，環(huán)境污染等問(wèn)題。從交通擁堵和大氣污染兩個(gè)方面研究北京市城市汽車承載力。要求：1. 自己查找數(shù)據(jù)，對(duì)近年來(lái)北京市汽車保有量變化進(jìn)行分析2. 找到或自己建立合適的指標(biāo)對(duì)北京市交通擁堵和大氣污染情況進(jìn)行描述并分析以后的發(fā)展趨勢(shì)以及與汽車保有量之間的關(guān)系。3. 就你們發(fā)現(xiàn)的日常生活中其他與北京汽車承載力相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析。4. 提出自己的建議。二.問(wèn)題分析由題意，解決此問(wèn)題的基礎(chǔ)在于收集各類相關(guān)資料。首先從北京市歷年的汽車保有量入手調(diào)查獲取較為詳盡的資料。運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的思想，整合已有數(shù)據(jù)，計(jì)算今后北京市汽車保有量的增長(zhǎng)情況。結(jié)合所得數(shù)據(jù)建立汽

6、車保有量與道路交通情況的模型，進(jìn)一步分析汽車保有量所帶來(lái)的因素在交通擁堵中所起的效應(yīng)。用最優(yōu)化思想分析出北京市道路交通所能承載行駛車輛數(shù)的最優(yōu)數(shù)量，與現(xiàn)今情況進(jìn)行比較，提出相關(guān)建議。另一方面，建立汽車保有量與空氣污染情況的模型。我們首先參考國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的城市機(jī)動(dòng)車污染排放預(yù)測(cè)方法，建立機(jī)動(dòng)車對(duì)各種污染物的年排放量模型。從單輛汽車所排放尾氣所帶來(lái)的污染通過(guò)高斯擴(kuò)散原理，得出車輛尾氣所造成的污染。結(jié)合北京市車輛保有量和北京市整體空氣污染情況，進(jìn)而分析汽車保有量對(duì)空氣污染的影響。除此方面，我們拓展思維，思考到與城市汽車承載量相關(guān)聯(lián)的另一因素。三模型建立過(guò)程3.1問(wèn)題1：分析近年北京市汽車保有量變

7、化3.1.1 基本假設(shè)1、假設(shè)以查取到的調(diào)查報(bào)告當(dāng)天為止的北京市汽車保有量為當(dāng)年確定量。3.1.2 符號(hào)說(shuō)明 表示所查取年份=1、2、311 表示年汽車保有數(shù)量 表示汽車保有量年度增長(zhǎng)率 3.1.3 數(shù)據(jù)分析隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏日益增快。車輛作為最為主流的交通工具在社會(huì)中的保有量隨之攀升，而作為首都的北京更是首當(dāng)其沖。我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)報(bào)道及圖書(shū)閱覽方式查找到較為精確的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：根據(jù)：表1年份數(shù)量（萬(wàn)）增長(zhǎng)率198213199039200%199710061%200015050%200320033%200525829%200628711.24%200732011.50%200

8、83509.38%200940014.29%2010480.920.225%2011501.74.3252%根據(jù)上表格顯示的數(shù)據(jù)，繪制出如下折線分析圖：圖1圖2由圖我們發(fā)現(xiàn)自1982年以來(lái)，北京市內(nèi)汽車保有量數(shù)量迅猛上升，但從增長(zhǎng)率看來(lái)自2005年以來(lái)趨于平緩下降趨勢(shì)。由分析，我們得知實(shí)際上城市汽車保有量的增長(zhǎng)不僅受到了購(gòu)車族的主觀因素影響，同時(shí)也受到其他客觀因素的制約，其增長(zhǎng)幅度是有限的。由參考文獻(xiàn)夏栩所著的北京汽車保有量和出行量的博弈分析得知，汽車的平均效益受到所有居民所購(gòu)買汽車的總數(shù)的影響, 每一輛汽車至少要一定數(shù)量的交通設(shè)施才能出行, 每個(gè)城市有一個(gè)最大的汽車承載數(shù)量。當(dāng)城市中的汽車很

9、少時(shí), 增加一輛汽車也許不會(huì)對(duì)其他汽車的使用價(jià)值有太大的影響, 但是隨著汽車保有量的不斷增加, 每輛汽車的使用效用就會(huì)急劇下降（如道路擁堵導(dǎo)致出行時(shí)間變長(zhǎng), 從而導(dǎo)致汽車油耗增大、汽車刮蹭事故增加、駕駛者心情變壞、空氣污染等）當(dāng)居民購(gòu)買的車輛數(shù)增長(zhǎng)，隨之車輛的平均及邊際效應(yīng)降低，此時(shí)居民的購(gòu)買數(shù)量也會(huì)隨之降低。符合我們所調(diào)查到的數(shù)據(jù)。據(jù)分析，導(dǎo)致北京市汽車保有量增加的因素中，除了居民買車欲望的主觀因素以外，城市人口的增長(zhǎng)及居民收入的升高是客觀造成北京市內(nèi)汽車保有量逐年增長(zhǎng)的重要原因。從北京市官方網(wǎng)站獲取北京市1982年到2009年間的人口狀況。見(jiàn)附表1.并將其繪制成折線圖3圖3 北京市人口調(diào)查

10、折線圖由圖像可知，北京市人口不斷攀升，購(gòu)買車輛的主觀可能性也不斷增高。從而在一定程度上影響到城市車輛保有量。圖4 北京市居民收入情況另外居民收入的提高，人們生活水平隨之攀升，不但促進(jìn)了居民對(duì)車輛的需求，也為居民買車提供了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。然而，當(dāng)汽車引起的城市環(huán)境負(fù)荷達(dá)到城市環(huán)境控制的上限時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致影響城市正常生活次序的嚴(yán)重問(wèn)題，如交通擁堵，空氣污染，和噪聲影響等方面。為了防止或降低此類情況的發(fā)生，統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)城市汽車保有量是非常重要的環(huán)節(jié)。此類資料可為城市規(guī)劃部門及管理部門提供參考，從而采取相應(yīng)的配套政策和管理措施對(duì)城市機(jī)動(dòng)車的使用加以控制，以抑制和調(diào)節(jié)汽車保有量的大小，對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展

11、有重要意義。3.2 問(wèn)題2：北京市交通擁堵情況及其與車輛保有量的關(guān)系3.2.1 模型假設(shè)假設(shè)選定道路中車輛運(yùn)行正常無(wú)重特大交通事故。假設(shè)車輛以勻速運(yùn)行。假設(shè)北京市內(nèi)當(dāng)日運(yùn)行車輛數(shù)為其車輛保有量。假設(shè)選定日期不為節(jié)假日。3.2.2 符號(hào)說(shuō)明 圖像總像素點(diǎn) 通暢路段像素點(diǎn)總和 緩行路段像素點(diǎn)總和 擁堵路段像素點(diǎn)總和 擁堵率 緩行率 通暢率3.2.3 模型分析1為了分析北京市內(nèi)道路的擁堵情況，我們從網(wǎng)絡(luò)獲取了北京市一天內(nèi)每個(gè)時(shí)段的道路情況圖，從此圖提取數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的建立。步驟1，從網(wǎng)絡(luò)中獲取北京市不同時(shí)間交通流動(dòng)圖30張，從中抽取4張圖展示如下：工作日： 17：00 12:00休息日： 6:00 1

12、5:00步驟2，利用matlab對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)化。A=imread('C:Documents and SettingsAdministrator桌面19.bmp')；（讀取從網(wǎng)絡(luò)所獲取的圖片到matlab）imshow(A) （在程序中展現(xiàn)該圖片）imtool(A) （編輯圖片）（術(shù)語(yǔ)：三原色，三種基本原色構(gòu)成。原色是指不能透過(guò)其他顏色的混合調(diào)配而得出的“基本色”。以不同比例將原色混合，可以產(chǎn)生出其他的新顏色。以數(shù)學(xué)的向量空間來(lái)解釋色彩系統(tǒng)，則原色在空間內(nèi)可作為一組基底向量，并且能組合出一個(gè)“色彩空間”。由于人類肉眼有三種不同顏色的感光體，因此所見(jiàn)的色彩空間通?？梢杂扇N基本色

13、所表達(dá)，這三種顏色被稱為“三原色”。一般來(lái)說(shuō)疊加型的三原色是紅色、綠色、藍(lán)色，所有人可以用肉眼看到的的顏色都可以用紅綠藍(lán)疊加而成。）sum(sum(A(:,:,1)<250&A(:,:,1)>220&A(:,:,2)>145&A(:,:,2<185)&A(:,:,3)>35&A(:,:,3)<75)ans = 2124 （獲取圖片上黃色像素點(diǎn)總數(shù)，黃色表示緩行。其中sum(A(:,:,1)<250&A(:,:,1)>220表示紅色基層在220-250范圍，A(:,:,2)>145&A(

14、:,:,2<185)表示綠色基層在145-185范圍，A(:,:,3)>35&A(:,:,3)<75)表示藍(lán)色基層在35-75范圍。sum(sum(A(:,:,1)<110&A(:,:,1)>70&A(:,:,2)>160&A(:,:,2<200)&A(:,:,3)>60&A(:,:,3)<100)ans = 32166（獲取圖片上綠色像素點(diǎn)總數(shù)，綠色表示通暢。）sum(sum(A(:,:,1)<240&A(:,:,1)>210&A(:,:,2)>75&

15、;A(:,:,2<35)&A(:,:,3)>35&A(:,:,3)<75)ans = 1658（獲取圖片上紅色像素點(diǎn)總數(shù)，紅色表示擁堵。）步驟3，將以上獲取的數(shù)據(jù)繪制表格，并進(jìn)行比例運(yùn)算。由以上公式及數(shù)據(jù)得表2 表3表2數(shù)據(jù)為工作日中從早6：00到晚22:00之間全北京市區(qū)道路交通狀況。表2工作日擁堵暢通緩行總數(shù)擁堵率暢通率緩行率6:0012534537304349660.0035750.9877310.0086947:00256314561817335290.0076350.9381730.0541928:004002259135258351730.1137

16、80.736730.149499:003349277904473356120.0940410.7803550.12560410:002459291533356349680.0703210.8337050.09597311:001352331751821363480.0371960.9127050.05009912:0062334200796356190.0174910.9601620.02234813:0050734713599358190.0141540.9691230.01672314:0062334200796356190.0174910.9601620.02234815:0074633

17、982725354530.0210420.9585080.0204516:00395530091967350130.1129580.8594240.02761817:003587247554699330410.1085620.7492210.14221718:003419244198931367690.0929860.6641190.24289519:003251240839163364970.0890760.6598620.25106220:002569286966589378540.0678660.758070.17406421:001983300733418354740.05590.84

18、77480.09635222:001679318652114356580.0470860.8936280.059285為了更加直觀的觀察各項(xiàng)數(shù)據(jù)相互之間的比較關(guān)系，將上表格繪制成折線圖3如下圖5表3數(shù)據(jù)為雙休日中從早6：00到晚22:00之間全北京市區(qū)道路交通狀況。表3休息日擁堵暢通緩行總數(shù)擁堵率暢通率緩行率6:0045132526446334230.0134940.9731620.0133447:00325029825985340600.095420.8756610.028928:004002259135258351730.113780.736730.149499:0097833365118

19、7355300.0275260.9390660.03340810:001554324332047360340.0431260.9000670.05680711:002111310402778359290.0587550.8639260.07731912:002453309563275366840.0668680.8438560.08927613:002626302123559363970.0721490.8300680.09778314:002695302903592365770.073680.8281160.09820415:003599285944774369670.0973570.773

20、5010.12914216:003244292184258367200.0883440.7956970.11595917:003229289574199363850.0887450.795850.11540518:003202287224172360960.0887080.7957110.11558119:003251240839163364970.0890760.6598620.25106220:00899336581135356920.0251880.9430120.031821:0063733054840345310.0184470.9572270.02432622:0040334529

21、487354190.0113780.9748720.01375圖4為根據(jù)表3數(shù)據(jù)所繪得的雙休日中從早6：00到晚22:00之間全北京市區(qū)道路交通狀況。圖6上述四個(gè)圖標(biāo)反應(yīng)了現(xiàn)在北京市區(qū)的交通狀況。由于北京市內(nèi)車輛迅猛增長(zhǎng)，道路里程的增長(zhǎng)速度和車輛數(shù)目的增長(zhǎng)速度嚴(yán)重脫節(jié)，這是造成擁堵的主要原因。目前北京總?cè)丝谝呀?jīng)超過(guò)了1500萬(wàn)，駕駛員達(dá)413萬(wàn)人。據(jù)北京晚報(bào)報(bào)道，在汽車總保有量中私人機(jī)動(dòng)車占到總數(shù)的71%。大量新車涌向街頭，勢(shì)必造成車流量的迅猛增加，從而降低了車輛正常進(jìn)行的速度。步驟4：建立模型2:1. 基本假設(shè) 假設(shè)一個(gè)很短的路段，車在此路段中保持勻速運(yùn)動(dòng)。 假設(shè)道路寬度為定值。2.符號(hào)說(shuō)明

22、 此道路中已存在的車輛（包括路邊停靠車輛及道路中行駛車輛） 每小時(shí)流入此路段的車數(shù) 每小時(shí)流出此路段的車數(shù) 此路段的長(zhǎng)度 車在行駛過(guò)程中的速度 車行駛過(guò)這段路的時(shí)間 此路段的實(shí)際容納數(shù)量 此路段的寬度、 比例系數(shù)且3.模型分析假設(shè)模型，如圖7所示，在道路中截取一個(gè)微元路段圖7步驟1.用流入路段的車輛數(shù)減去流出車輛數(shù)的差值乘以時(shí)間，可得到單位時(shí)間此路段所增加的車輛數(shù)，此結(jié)果減去此路段原本存車量，可得此路段現(xiàn)有車輛數(shù)。步驟2.由實(shí)際道路行車與道路寬度的關(guān)系，可假設(shè)行車速度與道路寬度成正比，與道路中原有車輛成反比。由于假設(shè)車輛勻速行駛時(shí)間與速度關(guān)系如下公式從而求出車行速度與車流量、，道路寬度，停車數(shù)

23、之間的關(guān)系。從資料顯示，國(guó)家規(guī)定道路情況的表示：擁堵，即車速小于等于公里小時(shí)；緩行，車速在公里小時(shí)之間；暢通，車速大于等于公里小時(shí)。3.2汽車保有量與大氣污染的關(guān)系模型背景不同機(jī)動(dòng)車在標(biāo)準(zhǔn)工況下的基本排放因子種類以及數(shù)量不同，可將機(jī)動(dòng)車分為以下幾類：（1） 輕型汽油機(jī)車輛（2） 輕型汽油機(jī)卡車（3） 重型汽油機(jī)車輛（4） 輕型柴油機(jī)車輛（5） 輕型柴油機(jī)卡車（6） 重型柴油及車輛（7） 摩托車汽車尾氣的污染物：一氧化碳（）、碳?xì)浠衔铮ǎ⒌趸衔铮ǎ?.基本假設(shè)1、假設(shè)風(fēng)的平均流場(chǎng)穩(wěn)定，風(fēng)速均勻，風(fēng)向平直；2、假設(shè)污染物的擴(kuò)散過(guò)程是理想化的。3、假設(shè)污染物在輸送擴(kuò)散中質(zhì)量守恒；4、假設(shè)汽

24、車在一小時(shí)內(nèi)排放污染物的總和是同時(shí)釋放在空氣中。5、假設(shè)污染物在沒(méi)有任何障礙物的自由空間中擴(kuò)散。2.符號(hào)說(shuō)明為一輛類型車，種污染物一年的排放量，單位：為一輛類型車， 種污染物一小時(shí)的排放量，單位： 為統(tǒng)計(jì)當(dāng)時(shí)類型車保有量，單位：輛； 為類型車年平均行駛時(shí)間，單位： 為所有車輛種污染物的一年的排放量，單位：，、分別為車型和車型總數(shù)； 一輛汽車在單位時(shí)間內(nèi)排放污染物的總量，； 平均風(fēng)速，。、 分別為水平、垂直方向的標(biāo)準(zhǔn)差，即、方向的擴(kuò)散參數(shù)3.模型分析（一）、參考國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的城市機(jī)動(dòng)車污染排放預(yù)測(cè)方法（HJ/T180-2005）。機(jī)動(dòng)車某種污染物年排放量模型如下：（二）、根據(jù)高斯擴(kuò)散模型汽車

25、在行駛過(guò)程中排放的廢氣以正態(tài)分布的函數(shù)圖像擴(kuò)散。高斯擴(kuò)散模式示意圖如圖所示為點(diǎn)源的高斯擴(kuò)散模式示意圖。以一輛汽車為例，它所排放的尾氣源在O點(diǎn)處，平均風(fēng)向與x軸平行，并與x軸正向同向。污染物在大氣中的擴(kuò)散是具有y與z兩個(gè)坐標(biāo)方向的二維正態(tài)分布，當(dāng)兩坐標(biāo)方向的隨機(jī)變量獨(dú)立時(shí)，分布密度為每個(gè)坐標(biāo)方向的一維正態(tài)分布密度函數(shù)的乘積。參照二維正態(tài)分布函數(shù)的基本形式：當(dāng)0、=0時(shí)，則在污染源下風(fēng)向任一點(diǎn)的濃度分布函數(shù)為：式中 空間點(diǎn)（，）的污染物的濃度，； 由守恒和連續(xù)假設(shè)條件和，在任一垂直于軸的煙流截面上有：式中 一輛汽車在單位時(shí)間內(nèi)排放污染物的總量，； 平均風(fēng)速，。結(jié)合（一）、（二），則有又有：由上式即

26、可得到：運(yùn)算結(jié)束；從以上模型可得汽車保有量與空間點(diǎn)上污染物濃度的關(guān)系值。結(jié)合北京市2001年至2010年空氣中污染物的年均濃度值（附表3）可直觀的發(fā)現(xiàn)汽車保有量與汽車尾氣排放之間的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算，到2008年大氣污染中機(jī)動(dòng)車尾氣污染已占百分之七十.另一方面，我們查到汽車所排放的污染數(shù)與其行駛的速度有關(guān)，如表四：表四由圖可知污染物的排放量隨著車行駛速度的增加而減少。結(jié)合道路狀況速度模型，可知汽車保有量的增多不但直接的增加了空氣污染量，同時(shí)在造成交通堵塞的同時(shí)也加大了空氣污染的負(fù)荷。3.3問(wèn)題3：北京市汽車保有量與噪聲的關(guān)系1.基本假設(shè)假設(shè)人所在的位置為坐標(biāo)點(diǎn) 假設(shè)噪聲的大小隨傳播距離消減2.符號(hào)

27、說(shuō)明 為噪聲大小3.建模步驟1、以北京市內(nèi)任意一地的為原點(diǎn)建立坐標(biāo)。2、假設(shè)圖中藍(lán)色區(qū)域?yàn)樵肼曉?公路上的汽車)，符合函數(shù)關(guān)系，其中為多種函數(shù)的復(fù)合形式。3、假設(shè)噪聲的大小與距離成函數(shù)，即：，其中為減函數(shù)。由微積分得出：噪聲區(qū)域?qū)用瘢ㄎ挥邳c(diǎn)）的作用是結(jié)合北京市汽車分布情況，帶入即可得各地方的噪聲量。從醫(yī)學(xué)上講，噪聲對(duì)人類產(chǎn)生的影響程度可以根據(jù)噪聲的大小進(jìn)行分類;44分貝 人類可以接受的程度 55分貝 開(kāi)始感覺(jué)到煩 60分貝 開(kāi)始沒(méi)有睡意 70分貝 令人精神緊張85分貝 長(zhǎng)時(shí)間讓人無(wú)法接受而捂住耳朵 100分貝 可讓你的耳朵暫時(shí)失去聽(tīng)覺(jué)120分貝 可以瞬間刺穿你的耳膜160分貝 碎玻璃 200

28、分貝 人類死亡由上可知，超過(guò)85分貝，就會(huì)使人難以接受，120分貝可以刺穿耳膜，所以，控制噪聲是一個(gè)艱巨而又重要的任務(wù)。我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上查找到北京市不同地方的噪聲平均值，如下表：年度建成區(qū)道路交通噪聲，分貝（A）建成區(qū)區(qū)域環(huán)境噪聲，分貝（A）平均值城區(qū)近郊平均值城區(qū)近郊遠(yuǎn)郊2010706854.153.5200969.768.454.153.6200869.668.953.653.7200769.968.95453.7200669.76953.953.9200569.568.453.253.7200469.668.170.353.854.253.754.4200369.768.270.353.65

29、4.153.554200269.568.170.153.554.153.8200169.667.970.553.954.553.720007168.172.653.955.553.62000年到2006年噪聲一直居高不下，對(duì)人們的健康和生活帶來(lái)了不利的影響；直至2007年噪聲的平均值才有所下降，根據(jù)圖一可知，雖然汽車保有量仍在增加，但噪聲污染受到了一定的控制。3.4基于以上分析研究提出建議建議1.加大關(guān)于北京市汽車最大承載力的研究力度。北京市政府應(yīng)多鼓勵(lì)專家學(xué)者對(duì)北京市汽車承載力進(jìn)行研究，并提供相關(guān)部門的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。從而獲得更為精確的預(yù)估值，對(duì)制定出有效控制汽車保有量和汽車出行量的有效政策法規(guī)有

30、著重要作用。 建議2.抑制購(gòu)買私家車隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)民主化的推進(jìn)，政府雖然無(wú)權(quán)干涉私人購(gòu)買車輛，但可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段、法律法規(guī)等形式來(lái)抑制私人購(gòu)買車輛。比如：可適量的根據(jù)不同種類的車輛征收增值稅，增加車輛養(yǎng)路費(fèi)、牌照費(fèi)等等。通過(guò)經(jīng)濟(jì)的調(diào)控來(lái)引導(dǎo)私人汽車處于適當(dāng)?shù)脑鲩L(zhǎng)度。建議3. 調(diào)控汽車出行時(shí)間及方式由問(wèn)題2建立的北京市交通狀況模型中不難發(fā)現(xiàn)，城市交通擁堵突出表現(xiàn)在重點(diǎn)時(shí)間段的主干道路。即“早高峰”“晚高峰”，城市中的大部分地區(qū)一天中其他時(shí)間段的交通狀況是相對(duì)良好的。根據(jù)出行調(diào)查發(fā)現(xiàn), 城市中通勤出行約占45%, 辦公出行為40% , 是交通出行的主體。其中, 通勤出行, 包括上下班、上

31、學(xué)放學(xué)等行為, 時(shí)間固定且高度集中, 是早晚高峰的主要成因；辦公出行時(shí)間相對(duì)靈活分散, 且高強(qiáng)度時(shí)段略滯后于早高峰, 而且其出行方式與停車便利性相關(guān)彈性較小, 對(duì)增加道路交通壓力作用不明顯。因此, 調(diào)控通勤出行方式, 如提前或延后不同類別學(xué)校的上學(xué)放學(xué)時(shí)間等，能夠有效的解決早晚高峰時(shí)段的交通問(wèn)題。建議4.加大城市交通建設(shè)北京市作為首都，往來(lái)人口與日俱增。加強(qiáng)城市交通建設(shè)是緩解交通問(wèn)題的一個(gè)主要的方式，增多地鐵輕軌路線與班次，拓寬交通道路，多修建地道及天橋等不影響車輛通行的人行設(shè)施。建議5.實(shí)施HOV優(yōu)先政策HOV優(yōu)先政策。HOV(High Occupancy Vehicle)是指乘坐2人或3人

32、以上的車輛。城市的交通效率不以車輛的通行能力來(lái)衡量，而是要以車輛所運(yùn)輸?shù)娜撕拓浳锏臄?shù)量來(lái)衡量。隨著家庭轎車的普及，單人駕車出行非常普遍，在導(dǎo)致道路擁擠的同時(shí)，交通的效率卻很低。從19世紀(jì)70年開(kāi)始，美國(guó)部分城市道路中開(kāi)始出現(xiàn)HOV專用車道, 以鼓勵(lì)HOV的使用, 取得了非常好的效果。HOV的使用需要具備兩個(gè)前提條件: 一是合乘信息的獲得，在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，利用互聯(lián)網(wǎng)建立HOV專用網(wǎng)站，為乘客提供便利的信息服務(wù)，具有良好的可行性和發(fā)展前景；二是建立HOV車道監(jiān)控系統(tǒng), 以足夠嚴(yán)密的系統(tǒng)和足夠嚴(yán)厲的懲罰手段來(lái)保證HOV的通行權(quán)益不受非法車輛的損害。四模型的評(píng)價(jià)4.1優(yōu)點(diǎn)1.建立的模型一、模

33、型二、模型三能直觀的反映北京市交通擁堵、大氣污染以及噪聲與汽車保有量之間的關(guān)系。2.數(shù)學(xué)模型把實(shí)際生活問(wèn)題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問(wèn)題，分析起來(lái)更容易。3.模型思想簡(jiǎn)單，通俗易懂，能被大多數(shù)人理解。4.2缺點(diǎn)1.模型的建立過(guò)程中總要做出許多假設(shè)，這些假設(shè)不是萬(wàn)無(wú)一失的，模型也是要一些初始的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，無(wú)論是調(diào)查還是測(cè)量得來(lái)的，數(shù)據(jù)總會(huì)存在誤差。如果初始條件有微小的偏差，結(jié)果就會(huì)有顯著的變化，那這個(gè)模型的精確度就不是很高，可靠性也就不高。 2.不能將所有的影響因素納入計(jì)算，依然存在著一定程度上的統(tǒng)計(jì)偏差。3.應(yīng)用模型分析問(wèn)題只是大體上的估計(jì)，只能反映大概的趨勢(shì)。五參考文獻(xiàn)【1】夏栩，北京汽車保有量和出行量的博弈分析，北京，首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007【2】潘增友，城市道路與汽車保有量相互關(guān)系研究，城市車輛，2008【3】侯德劭，晏克非，成峰, 城市交通噪聲環(huán)境承載力分析模型及算法，計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2008【4】朱鵬，城市綜合承載力結(jié)構(gòu)模型和相互作用機(jī)制研究，宏觀經(jīng)濟(jì)，2011.第8期【5】劉志碩, 申金升 , 張智文, 魏宏業(yè)，基于交通環(huán)境承載力的城市交通容量的確定方法及應(yīng)用，中國(guó)公路學(xué)報(bào) 20