2017 ICM/MCM 翻译 Problem C: “Cooperate and navigate”

1、题目描述

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，司机在交通高峰时段遇到长时间的延误，因为交通流量超过了道路网络的设计容量。对于这个问题上，州际公路5号，90号和405号以及州道路520号尤其需要注意。
自动驾驶和合作车已被提出作为增加公路容量的解决方案，而不增加车道或道路的数量。交通流和对方在这一点上还不太了解。
华盛顿州州长要求分析允许自驾在Thurston，Pierce，King和Snohomish的道路上合作汽车的影响。特别是，改变无人车百分比从10％增加到50％到90％效果如何？是否存在平衡点？有没有性能变化明显的倾翻点？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、交通峰值/平均数量、使用无人车、合作系统比例对交通流量的影响建立一个模型。你的模型应该解决自驾车之间的合作以及无人车和自驾车之间的联系如何合作。您的模型应该应用于的道路的数据（附加的Excel电子表格中提供。）

2、题目要求：

您的MCM提交应包含1页的总结表，1 - 2页的写给州长的信、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。

3、额外的信息：

一些有用的背景信息：
•平均而言，每日交通量的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。
•车道宽度是标准的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来源之间存在冲突，请使用这个问题提供的数据。
定义：
milepost：路上的标记。标记了距离start of the route or a state boundary有多远
平均每日交通量：在道路上行驶的平均每天的汽车数量。
州际公路：作为国家系统的一部分的有限进出高速公路。（进出受限制
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道北行，E-W道东行。
下降方向：N-S道南行，E-W道西行。
附件
2017_MCM_Problem_C_Data.xlsx
2017_MCM_Problem_C_Map.pdf