### 2017年美国大学生数学建模竞赛题目知识点解析
#### 问题A:管理赞比西河
**背景介绍**
- **赞比西河**:非洲的重要河流之一,流经多个国家。
- **卡里巴水坝**:位于赞比西河上的大型水坝,对周边国家具有重要的经济和社会意义。
**问题描述**
- **问题核心**:探讨对赞比西河上的卡里巴水坝进行管理的不同方案,并评估这些方案的成本和收益。
- **方案选项**:
- **选项1**:修复现有卡里巴水坝。
- **选项2**:重建现有卡里巴水坝。
- **选项3**:拆除现有卡里巴水坝,替换为一系列较小的水坝。
- **具体要求**:
- **要求1**:对三个选项进行简要评估,包括潜在的成本和收益概述。
- **要求2**:对选项3进行详细分析,包括新坝的数量、位置、水管理策略等。
**知识点解析**
- **水坝管理的基本原则**:理解水坝建设和管理的基本原理,包括水资源管理、环境影响评估等方面。
- **成本效益分析**:评估各种方案的成本与收益之间的关系,考虑经济效益和社会效益。
- **水管理策略**:
- **正常水循环管理**:制定策略以确保在正常水位下的水管理能力。
- **应急水管理**:为应对洪水和长期低水位等紧急情况设计策略。
- **环境与社会影响评估**:分析不同方案对当地环境和社会可能产生的影响。
#### 问题B:收费后合并
**背景介绍**
- **收费广场**:高速公路上用于收费的设施,通常包括多个收费窗口。
- **匝道收费与过卡收费**:两种不同的收费方式,前者不在本题考虑范围内。
**问题描述**
- **问题核心**:设计一种收费广场,能够有效减少过卡后的交通拥堵,并提高通行效率。
- **具体要求**:
- **设计收费广场**:包括形状、大小、车道合并方式等。
- **考虑因素**:事故预防、吞吐量、成本等。
- **性能表现**:在不同车流量下的表现,以及对不同类型收费站的影响。
**知识点解析**
- **交通工程原理**:理解交通流理论、交通信号控制等基础知识。
- **收费广场设计**:
- **形状与大小**:根据车道数量和预计车流量确定收费广场的最佳尺寸。
- **车道合并**:设计有效的车道合并方式以减少交通拥堵。
- **成本效益分析**:评估设计方案的成本和收益。
- **交通安全**:考虑设计中的安全因素,如事故预防措施等。
- **技术应用**:探讨自动化收费、电子收费等现代技术的应用及其对传统收费方式的影响。
#### 问题C:“合作和导航”
**背景介绍**
- **交通瓶颈**:指某些地区因道路容量有限导致交通堵塞的现象。
- **自动驾驶技术**:旨在提高道路利用效率的技术之一。
**问题描述**
- **问题核心**:分析自动驾驶车辆在特定道路上的引入对交通流量的影响。
- **具体要求**:
- **模型建立**:建立模型来模拟自动驾驶车辆在不同比例下的影响。
- **政策建议**:基于分析结果提出政策建议,如车道分配等。
**知识点解析**
- **交通流模型**:运用数学方法模拟不同比例下自动驾驶车辆对交通的影响。
- **自动驾驶技术**:
- **基本原理**:了解自动驾驶的工作机制和技术特点。
- **影响分析**:评估自动驾驶车辆在实际道路环境中可能带来的变化。
- **政策制定**:根据模型分析结果提出具体的政策建议,以优化交通管理和规划。