百步梯攀登计划计算机科学与工程学院.docx

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百步梯攀登计划计算机科学与工程学院

项目编号：

华南理工大学百步梯攀登计划研究项目

申请书

课题名称

大学城人口流动分布情况调查和交通流模型分析

申请者

项目形式

□自然类学术论文√社会科学类学术论文和调查报告□科技发明制作

学科门类

□机械控制

□信息技术

□数理

□生命科学

□能源化工

√经济

□社会

□管理

□教育

□法律

□哲学

学院

计算机科学与工程

申请日期

2006年5月5日

华南理工大学团委制

二○○六年四月

A：

申报者情况

说明：

1．必须由申报者本人按要求填写，申报者情况栏内必须填写个人作品的第一作者（承担申报作品60%以上的工作者）或集体作品填写一位学历最高的代表；

2．本部分中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。

申报者

姓名

性别

男

出生年月

情况

现学历

大学本科

学院

计算机科学与工程

专业

信息安全

年级

学制

四年

入学

时间

年9月

申报作品全称

大学城人口流动分布情况调查和交通流模型分析

通讯地址

邮政编码

510006

单位电话

常住地

联系地址

邮政编码

510006

住宅电话

合

作者

情况

姓名

性别

年龄

学历

所在院系

备注

男

本科

计算机科学与工程学院

有无合作者请在此说明

√有

□无

男

本科

计算机科学与工程学院

男

本科

计算机科学与工程学院

男

本科

计算机科学与工程学院

该项目是否获得2005年“百步梯攀登计划”立项资助

□是√否

B：

研究课题情况

研

究

课

题

名称

大学城人口流动分布情况调查和交通流模型分析

研究方向

交通流模型分析

研究类别

社会调

研报告

起止时间

2006年6月至2007年3月

成果形式

书面报告

本课题的研究现

状及趋势，研究

本课题的实际意

义和理论意义，

国内外研究现状

分析，附主要参

考资料

大学城的建立及逐步完善为广东的教育发展注入了一股新的活力，伴随而来的大学城规划问题也逐步成为人们关注的焦点。

本课题通过对大学城目前的人口分布和流量的调查以及对大学城近一、两年发展趋势的研究，提出一个较好的资源分配方案，来解决大学城交通问题。

至今，大学城的一期和二期工程已经完工，也将近有数万学生搬进了大学城，在大学城逐步完善的同时，将会面临着人口剧增，交通需求增大的境况。

大学城各高校分布在内、外环之间，绕中心湖区环绕一圈，因此为适应各高校的分布，大学城交通路线分布也较为复杂，一下为其地图：

对这个课题进行研究，有着确实的意义：

一、搬进大学城的高校有：

……………………。

这几个学院一共约六万多人，对人口流动分析，将有助于大学城的规划，对外来有着指导意义。

因为至今，在大学城里面只有一部分的教学措施是已经完工了，对于其他的文娱措施，譬如游泳池，休闲类的措施是少之又少，针对人口分布的研究，可以作为建设这些措施的有效根据之一；

本课题的研究现状及趋势，研究本课题的实际意义和理论意义，国内外研究现状分析，附主要参考资料

二、大学城位于一个小岛上，每周都有一定人次出入，这时，城内的交通不仅满足广州大学城内人员的需要，而且可以为城市、区域乃至全国的相关人员提供服务，因此就要做好资源分配的方案，不要做到有人没车坐，有车没人坐的状况。

三、有助于贯彻绿色交通理念，做到资源优化，达到最大的效率。

在国内外，已经有着众多的大学城了，它们有着设计交通的宝贵经验，我们可以从它们身上吸取教训，得到经验，结合我们广州的特点，来设计，优化交通。

主要参考资料：

1、《交通流宏观建模方法研究》熊烈强张正亚李杰

……

3、《公共交通车辆的合理调度模型研究》李煜华孙彩孙凯

本课题的基本内容，研究目标以及计划解决的关键问题

基本内容：

本课题主要是通过对大学城内部学校和村落的分布情况以及人口的分布密度的调查，系统分析各地区人口的出行规律、出行规模设以及各交通路线的人流密度，建立起交通流量的数学模型，在确定模型合理性的情况下，充分运用线性规划模型、图论和交通流模型的分析方法来分析出最佳的解决方案。

具体解决方案为：

一、通过查资料、问卷调查和实地走访等形式来掌握大学城周边人口分布情况和人口流动情况。

包括：

1）……

2）……

3）……

二、通过对所调查资料的分析研究，综合考虑各方面情况，寻找最佳的解决方案：

1）如何利用有限的公共交通资源来最大限度地解决人口出行的需要。

2）如何在保证人口出行需要的情况下最小限度地浪费公共交通资源。

研究目标：

通过考察大学城人口分布和流动的现状，评估目前公共交通的优缺点以及对未来一、两年的适应情况，建立起相关的数学模型，并应用数学模型和数理统计的分析方法寻求交通流量的最优解决方案，为大学城公共交通的完善提供客观依据。

计划解决的关键问题：

一、数学模型和数理统计方法是建立在大量真实

据和对实际情况充分了解的基础上，因此如何科学的对大量数据的进行有效取舍，对多变的实际情况进行处理是本课题的一大难题。

二、在对事实的充分了解和对数据的科学分析的基础上建立可操作性强、整体功能齐全的公共

交通流量体系。

该体系包括：

一、符合大学城建设规划的大的策略方针

二、……

三、所求得的方案能具体解决实际的交通问题

课题的研究思路和方法，研究工作方案。

理工类项目需提供试验方案和技术路线。

社科类项目需提供研究进度计划。

本课题首先通过调查获得一手资料，再对获得的资料和数据进行统计分析，找出人们在出行、购物等方面的规律，以此推知大学城交通流的规律。

同时根据各个大学、村落、商业区的分布状况和目前公共交通的运营状况建立起适当的数学模型（图论网络流），在充分评估其合理性的情况下，运用交通流模型分析方法和相关内容对其进行分析和处理，寻求最佳方案。

模型的基本要求是：

既要在流动高峰期满足人口流动的需要，又不使在低谷时浪费过多的公共交通资源。

在建立模型时，我们可以把它建成多目标的图论模型，即：

以学生生活区、教学区、商业中心以及博物馆等地带为节点，以行车路线为边，形成带权图形，权值可以考虑为流量或者行车费用。

总体上建立一个关于出行便利和减少费用的双目标图论模型，再通过一定的处理转化为单目标图论模型。

在分析模型时，存在着两个对立的矛盾关系，即：

一、……

二、……

这两个矛盾体的解决是我们优化模型的方向，也是我们分析模型的最终目的。

通过一些列的研究分析，我们将得出较科学的解决方案，我们再通过对方案的假设验证和实际验证，充分的发现问题和解决问题，得出最终的解决方案。

项目特色以及创新之处，社科类项目需要提供资料准备情况

此项目是针对广州大学城，有其特殊性，包含了广州地区人文特点，生活习惯等。

在这里，交通问题不仅包括岛内的流通，也包括岛外的人口交接问题；不仅包括学生、村民的出行问题，也包括外来旅游人员的交通问题。

运用图论的分析方法，把交通路线假设成为一个带权的无向图，并运用多目标的分析方法来解决问题。

在一个孤立的岛上和有限的交通路线中，如何实现资源的最优分配是本项目的最大创新。

资料的准备：

一、收集了与大学城交通相关的政策和设计方向，并将继续关注这方面的信息，从而使我们对问题的分析与研究与最新信息保持同步

二、……

三、学习过《离散数学》这门课，对图论的基本知识和基本的分析方法了解的较为透彻。

预期的研究

进展和成果

社科类项目需要提供调研计划（包括调研内容、调研周期、调研报告的完成时间及报送部门和报送时间）

具体的调研分析计划主要分为四个阶段，其具体进度如下：

一、2006年*月*日——2006年*月*日：

这段时间主要做数据收集和模型基本分析，包括以下几个方面：

1、各个成员熟悉有关知识，譬如是图论等。

2、通过实地走访和查资料的方式了解大学城交通概况，在此基础上设计调查问卷，构思模型雏形。

3、分发调查问卷，了解各学校学生和村民的出行情况，并适当了解各学校的学生迁移计划。

二、2006年*月*日――2006年*月*日：

通过对获得的数据进行分析研究，建立初步的数学模型，并运用图论、交通流模型的分析方法对获得的模型进行处理，找出理论上的最优方案。

三、2006年*月*日――2007年*月*日：

在已建立的模型基础上深入分析模型的可信度和方案的可行性，并深入考察大学城交通流量和交通走向，不断完善所建立的模型，确保其科学性和可行性。

四、2007年*月*日——2007年*月*日：

总结以上所有过程及研究结果，写出完整的成果报告。

整个研究全部完成，所用时间为*个月。

研究成果以书面报告形式上交。

研究成果的预计去向及使用范围

经过一系列的研究和分析工作，最后的完整报告将于2005年3月底完成。

本课题是具体针对于广州大学城内交通流的一个分析，如何安排交通流而使资源能得到最佳分配，以最少的资源得到最大的效率。

鉴于其使用范围可扩展至其他大学城，当然具体问题要具体分析，但设计出交通方案还是有借鉴的作用。

同时，此研究报告还可以作为其它相关项目理论性研究参考。

本课题的最终结果是设计一个较完善的交通流解决方案，然后我们把它提交给公交公司，详细地论述一下此方案的优点和应用此方案所能解决地问题，以备采纳。

经费概算（单位：

元）

类别

单项费用

图书资料费

500

调研费

1500

文具费

100

上机费

100

成果打印费

300

小型会议费

500

小型仪器设备费

0

合计

需购置的仪器和设备

名称

数量

金额（元）

C：

指导老师情况及对项目的说明

姓名

性别

职称

工作单位

男

教授

请对申请者申报的项目的意义，技

术水平，适用范围、应用前景作出

您的评价

该项目在实际调查的基础上，用图论优化方法，建立大学城公交车安排系统的数学模型，根据模型结果，科学安排公交车流，优化大学城公交车服务水平，为公交公司决策提供理论依据。

项目思路正确，研究结果既提高理论水平，又具有现实意义，是符合本科生课外科研活动的好项目。

签名（章）：

签名（章）：

其他说明

D：

学院意见

对申请项目

的意义、特

色和创新之

处、研究方法

的先进性、

可行性，申

请者的素质

和水平，能

否保证研究

计划实施所

需的人力、

物力、工作

时间等条件

签署具体意

见。

单位负责人（签名）

年月日