十字路口红绿灯的合理设置Word格式.docx
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假设在一个周期内，东西方向开红灯、南北方向开绿灯的时间为R，那么在该周期内，东西方向开绿灯、南北方向开红灯的时间为1-R。
我们要确定交通灯的控制方案，即确定R。
度量一个十字路口的串行效率的主要依据是单位时间内所有车辆在路口滞留的时间总和。
因此要确定R，只需保证在一个周期内，所有车辆在路口滞留的时间总和最短即可。
一辆车在路口的滞留时间通常包括两部分，一部分是每辆车遇红灯后的停车等待时间，另一部分是停车后司机见到绿灯重新发动到开动的时间
，它是可以测定的。
首先，对任意给定的R（0<
R<
1），计算出所有车辆在路口滞留的总时间。
在一个周期中，从东西方向到达路口的车辆为E辆，该周期中东西方向开红灯的比率为R，需停车等待的车辆共为
辆。
这些车辆等待信号灯改变的时间最短为0（刚停下就转绿灯），最长为R（到达路口时，刚转红灯），所以它们的平均等待时间为R/2。
由此可知，东西向行驶的所有车辆在一个周期中等待的时间总和为
同理可得,南北向行驶的所有车辆在一个周期中等待时间的总和为
凡遇红灯的车辆均需花费t单位时间启动，这部分时间也必须计入总滞留时间。
一个周期中，各方向遇红灯停车的车辆总和为
，对应的这一部分滞留时间为
从而总滞留时间为
时，车辆总滞留时间最短。
令B=V+H，表示一个周期中经过十字路口的车辆总数，上述表达式简化得最佳的
为
容易看到，最佳控制方案
。
3、两个方向直行和左转开绿灯时间的分配
进一步考虑车辆转弯的情况（假设右转弯不设红灯）。
设南北方向直行和左转开绿灯时间总和（即上面的R）为一个单位时间，其中直行开绿灯时间为
则左转开绿灯时间为
;
设单位时间内直行车辆数为H，左转车辆数为L。
则由上面的分析可知：
三、调查结果与数据处理
1、调查数据
通过实地考察和网上查询，我们还得到以下数据：
时段
方向
转向
实际车流量
饱和车流量
总损失时间
最佳周期
绿灯时间
8:
00~9:
00
南北方向
直行
50辆/分
80辆/分
3秒
165秒
110秒
左转
8辆/分
75辆/分
17秒
东西方向
9辆/分
21秒
12:
00~13:
35辆/分
46秒
23秒
7秒
10辆/分
8秒
17:
00~18:
45辆/分
73秒
45秒
10秒
9秒
2、数据处理
根据上述数据和前面建立的模型，我们可以计算出最佳周期和每个方向开绿灯的时间。
（见表中最后两列）
上面的表格已经给出了不同时段，该路口的红绿灯周期和各个方向的绿灯时间。
不过，事实上，红绿灯的设置是非常复杂的，它牵涉到各种因素，不可能用一个固定的模型解决一切问题，它必须根据实际情况不断调整。
我们上面给出的方案只是一种理想化的、近似的方案，不过相信它对交警部门会有一定的参考价值和实际意义。
参考文献：
1、谭永基,俞文,数学建模,复旦大学出版社。
2、吴孟达,成礼智等,数学建模的理论与实践,国防科技大学出版社。
3、段里仁，道路交通自动控制，中国人民公安大学出版社。
课题研究指导总结
我们研究的课题是《十字路口红绿灯的合理设置》。
进行创新课题研究无论对教师还是对学生都是一项全新的挑战，在指导学生进行课题研究的过程中每一环节、时时刻刻都会遇到各种各样的阻碍等待我们去突破和克服。
总的而言，指导学生进行研究比自己研究难度大的多。
以下是我的一点心得体会：
首先，在研究过程中教师只是起到一个指导作用，担当的是一个引路人的角色，真正的主角是学生。
但是再来看看我们的学生，他们是在应试占绝对主导地位的教育环境中成长起来的，研究离他们其实很远，自主研究的能力也可想而知。
另外学生在实施探究性课题时，能不能完成探究任务还涉及到其兴趣、自信心和意志力等人格因素，只有肯全身心投入进去，才有可能取得一定的成果。
除学生的主观因素之外，还有很多客观的制约，比如学生自身的学业压力和来自家长方面的支持程度。
众所周知，高中生的考试、升学压力是非常大的，导致其课余时间的日程表上排满了文化课的补习内容，而无暇去参与和实施课题研究。
但实施探究性课题必须要投入很大的精力，这势必会影响到学生的学业，也正因为如此，有些家长也会极力反对。
鉴于以上原因，我在学生的选择上花费了大量的时间和精力。
因为上学期我担任的是高三毕业班的教学，如果要让高三学生去做课题，不要说学生自己不同意，家长不同意，学校也不会同意。
所以只能从其他年级挑选，但又因为彼此不熟悉，给挑选工作带来很多不便。
其次是选题。
发现问题比解决问题更重要，一个好的选题是成功的基础。
课题的来源主要有两个：
一是由我提供给学生，二是由学生自己从现实生活中去发掘或通过网络去搜寻。
但课题的选择必须遵守一定的原则，首先，课题必须有一定的研究价值，课题可以来源于生活实践或者社会热点，而其研究成果又必须有一定的指导意义。
同时，课题必须要有很好的可行性，能够用已学知识去解决。
这里就会出来一个矛盾，实际问题往往是比较复杂的，各种因素相互影响，但学生的知识体系却非常有限，有时要比较精确的解决某一个问题可能会超出学生的能力范围。
另外在确定课题的同时我们对课题实施的过程，其中涉及到的难点以及解决的办法，大致采用什么知识和什么方法等等必须有预选的方向和设计。
这就对我们提出了很高的要求。
在选题过程中，学生提出了很多课题，但是都很难解决上述矛盾，不是题目太小，没有什么价值；
就是问题太难，很难用已学知识解决。
所以说，选题的过程是一个不断提出课题，不断论证，不断否定，再不断寻找的过程。
最后我们从一大堆的课题中选种了现在的课题。
当时在论证该课题时，也遇到了很大的困难，关键是课题中的一个难点如何解决，那就是红绿灯周期应该如何确定，为此我们曾一度想放弃这个题目。
但最后通过查阅资料，网上查询，我们在《道路交通自动控制》一书上找到了解决方案，所以最后才定下来做这个课题。
通过这次选题，我觉得我们在选题的时候对某个问题的切入点可以小一点，如果整体太复杂，我们可以研究其中某一个问题；
而在模型的建立方面尽量在精度和可行性两者之间寻找一个平衡点，适当的时候可以作一点让步。
只有这样才不至于无从下手，同时也可以保证课题最终的价值。
同时对每一个课题的提出，一定要查阅大量资料，反复论证，不可轻言放弃。
课题研究是一种科学研究，必须注重实践，注重过程，不管是教师还是学生都必须有一定的科学务实和实事求是的精神。
课题研究的一切数据必须来源于实际生活，如果可以的话，最好是通过亲身实践和社会调查获得，而不要道听途说。
我们这次几乎所有的数据都是我们自己到马路上去收集的，包括车流量、饱和车流量等都是用秒表掐出来的。
还有很多参考资料也是通过各种渠道，想方设法收集来的。
最后一点，我深深的体会到指导学生做研究比自己研究要难的多。
由于研究性学习是学生高度民主自主的一种独立学习的行为，在实践活动中就不可避免地出现一些难以预料的问题，但教师此时只能提出一些建议和指导意见，放手让学生自己去做。
在课题实施的过程中学生碰到的许多问题，在老师眼里可能并不是什么不能解决的大问题，但此时你又不能代劳，你只能给学生一个大致的方向，告诉他用什么知识去解决，或者指导他去看一些什么书，然后再来解决这个问题。
也可以由学生提出一些方案，再由老师帮他分析，论证，提出改进的意见。
总之一点，这不是我们老师做课题，而是指导学生做课题，所以我们的目的不仅仅是做好课题，而是学会如何指导学生，同时教会学生如何做课题。
所以说，一个课题的完成需要老师和学生的通力合作和共同努力。
胆固醇对家蝇繁殖能力的影响
课题组成员：
胡奇达敖凯华沈晨曦
指导教师：
尹春跃
摘要：
胆固醇对人体，或是对动物体，乃至整个动物界都有非常巨大的作用，以繁殖能力强的家蝇作为实验材料，快速而又准确地观察到胆固醇在影响繁殖能力方面的作用。
此研究揭示胆固醇对家蝇繁殖能力的影响。
关键字：
胆固醇家蝇繁殖
一、课题研究的目的和意义
1．作为类固醇（steroid）的一种，胆固醇对人体，或是对动物体，乃至整个动物界都有非常巨大的作用，在胆固醇对人体生殖能力的影响作用不明的时候，以繁殖能力强的家蝇作为实验材料，可以快速而又准确地观察到胆固醇在影响繁殖能力方面的作用。
并且，家蝇容易采集，容易饲养，具有比较明显的优势。
由此，研究胆固醇对家蝇繁殖能力的影响，不仅能了解到胆固醇的其他作用，例如，对家蝇身体系统的作用与反作用，还能够明确胆固醇的作用是否明显，以了解胆固醇在此方面的医疗价值。
2．苍蝇是社会的一大公害，它在“舔吸”食物的同时，还带动足的活动，而足上又有大量的细菌和病毒，在进食的过程中，这种足，会把它上面的细菌病毒传染到食物上，特别是人类的食物，经苍蝇爬行过后，食物上就会留下许多由病菌组成的苍蝇的“足迹”，人类如果吃了这种食物，就有可能得上多种传染病。
例如，有一种非洲采采蝇（如图1），就传播昏睡病（sleepingsickness）。
昏睡病发生于非洲热带人类和动物身上的一种致命性的、地方性传染病，由两种锥体虫（罗得西亚锥虫和冈比亚锥虫）引起，由采蝇传播，发病特点为发热、极度头痛、早期有淋巴结肿大，而后极度虚弱、昏睡、深度昏迷。
图1非洲采采蝇
更令人不舒服的是它不是仅仅传播病菌而已，而是在此过程中产下卵，借着环境孵化后代，于是，这些食物下肚便会有食虫卵之虞。
正是因为苍蝇的这一特点，使它在社会卫生方面成为了“罪人”，人人争而消灭之。
但是，由于苍蝇繁殖能力强，所以，一般的手段总是消灭不了或是很难消灭苍蝇，人们只能采取了防守型的方法，龛子便是其中之一。
另外，苍蝇拍和电蚊拍虽然对消灭苍蝇有效果，但是，效果实际上微乎其微，只是在小范围内消灭小部分的苍蝇，而对社会上的灭蝇却没有什么帮助。
在这种情况下，辄待有一个好的方法消灭苍蝇。
其一，高科技的方法，如转基因技术。
但是，这种方法对于大众来说难以接受，且成本也高，不适用于苍蝇的繁殖能力影响作用方面。
其二，用某种化学制剂影响苍蝇的繁殖能力，而这种化学制剂又要符合如下条件：
1、对人体有益，或至少无害（由于化学制剂的投放主要是在苍蝇的主要进食处——食物中，因此要求食物中的化学制剂对人体无害）2、会对苍蝇的身体系统产生某种不良影响，以生殖系统为例，可因为该制剂的摄入，对生殖产生正反馈等不良作用，从而，导致苍蝇的生殖系统失去协调或者是性腺萎缩等等。
综上所述，也就是：
为了消灭苍蝇，主动在其进食处投放某化学制剂，使其对其身体的某一部分产生不良影响。
3．在另一方面。
苍蝇由于它那惊人的繁殖能力和丰富的营养，将成为养殖业取之不尽的上等蛋白饲料，是一种很有前途、廉价、优质的动物蛋白源。
家蝇的深加工也有较大的发展潜力，可开发成医药、保健品、生化制剂、农药及化工等多种产品。
据测定，干蝇蛆粉含粗蛋白质59－65％，脂肪12％，氨基酸总量为43.8％，是鱼粉的3.3倍。
在饲料中加适量鲜蛆喂鱼，可增产22％；
喂鸡、产蛋率提高17－25％；
喂猪，生长速度提高19.2-42%,且节省饲料20－25％。
人工养殖技术简单，成本低廉，经济效益显著，非常适用于中、小养殖户操作。
当然，也适用于大规模养殖。
．家蝇是优良的动物蛋白饲料
据实验分析，蝇蛆的粗蛋白含量与鲜鱼、鱼粉和骨粉相近或略高。
蝇蛆的营养成分也较为全面，含有动物所需的多种氨基酸，它具有的每一种氨基酸含量都高于鱼粉。
其必需氨基酸总量是鱼粉的3.3倍，蛋氨酸含量是鱼粉的2.7倍，赖氨酸含量是鱼粉的2.6倍。
蝇蛆原物质和干粉的必需氨基酸总量分别为44.1%和43.8%，均超过粮食与农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）提出的参考值的40％，其必需氨基酸总量和非必需氨基酸总量值分别为0.79和0.78，均超过FAO和WHO提出的参考值0.6。
饲养实验也证明，家蝇幼虫即可用于畜禽和鱼类的鲜活饵料，用于幼体阶段的畜禽和鱼类（幼虫、雏鸡等），以及喜食活饵料的动物（蛙类、鱼类、黄鳝、观赏鸟类等）的饲喂，又可作为替代鱼粉的动物蛋白饲料。
世界鱼粉市场最近几年来由于产量减少和消费量增加，价值不断上涨，1995－1996年度世界鱼粉产量已减至4年来最低水平，存货已减至6年来最低水平，1997－1998年度鱼粉的资源总量估计比上一年度初减少40万吨。
目前我国是世界上最大的鱼粉进口国，1996－1997年度国外采购量为127万吨，1997－1998年度国外采购量为95万吨，国内鱼粉单价已达到每吨5900－6000元。
如此大的动物蛋白市场，必将大大促进蝇蛆的养殖推广。
．蝇蛆是良好的工业原料
蝇蛆富含蛋白质，因而可利用蝇蛆提取蛋白质，用于食品工业、发酵工业、想工业和医药工业等。
因蝇蛆的氨基酸组成比较合理，因此可用来制取水解蛋白和氨基酸。
氨基酸可用来作药品，治疗一些由于氨基酸缺乏而引起的疾病，也可以加工成保健食品，或作食品强化剂，还可用于制造化妆品。
蝇蛆可直接加工蛋白活性粉。
蝇蛆蛋白活性粉具有抗疲劳、抗辐射、延缓衰老、护肝、增强免疫力等作用，是较为理想的保健品。
蝇蛆表皮和蛹壳可提取几丁质。
几丁质为含安多糖类天然生物活性物质，广泛应用于工业、医药、食品、日用化工、国防、环保、农业等诸多高新科技领域，其开发利用已越来越被国内外科学界、医学界、企业界所重视。
家蝇具有独特的免疫功能，其体内含有一种具有强烈杀菌作用的“抗菌活性蛋白”，这种活性蛋白只要万分之一的浓度就足以杀灭入侵的病菌。
同时，其血淋巴中含有具有抗癌作用的凝集素。
另外，蝇蛆体内还含有一种粪产碱菌，能抑制皮肤脓疮中的多种病菌，并能促进表皮的生成和创伤的愈合。
此外家蝇体内还含有2－4％的磷脂，磷脂具有保护细胞膜、降血脂、防治心血管疾病等方面的作用，因此蝇蛆医药开发方面前景广阔。
蝇蛆及其养殖废弃物可开发促进作物生长的复合肥和具有抗病能力的杀虫剂或抗病制剂。
．蝇蛆的饲料营养价值
营养价值高
蝇蛆具有很高的营养价值，粗蛋白、粗脂肪含量非常丰富。
有分析表明，干蛆粉粗蛋白含量高达59－65％，远高于豆饼和国产鱼粉，与进口的秘鲁鱼粉相当；
粗脂肪含量也高达13％，高于秘鲁鱼粉。
饲料效果好
美国、日本、俄罗斯等许多国家20多年来一直把养蝇蛆作为养殖业中优质高蛋白、高脂肪饲料的来源，并取得了巨大成效。
近年来，我国一些省、市也对蝇蛆的养殖和利用进行了研究，证明用蝇蛆饲喂猪、鸡、鱼等效果良好，既可以增产增收，提高抗病能力，又可以降低饲料系数，降低养殖成本。
据有关报道，采用干蛆粉替代鱼粉，无论是饲喂畜禽还是饲喂水生动物，效果均十分理想：
饲喂各类鱼类，增重率较鱼粉提高20％，成本降低29－70％；
用来喂鸡，增重率提高70－139％；
用来喂猪，瘦肉率提高9－15％，成本降低13％。
容易制取
蝇蛆营养价值高，饲料效果好，但要求养殖蝇蛆的原料必须容易获取，这样才能保证其作为优质饲料的价值和养殖蝇蛆项目的可行性。
因人工蝇蛆繁殖方法很简单，其饲料来源广泛，投资少，繁殖产量高，因此养殖蝇蛆的可行性就很强。
据试验，1公斤畜禽粪便一般可生产0.1-0.3公斤蝇蛆，最高可达0.6公斤。
当然，要达到较高的产量，要在规模生产的条件下才能实现，温度要求在26－36摄氏度，每40平方立体蝇蛆房内要保持有约30万只以上的种苍蝇。
另外，养殖蝇蛆粪料的质量好坏也影响养殖产量的高低，产量越高，质量就要求越好。
以一个40平方米面积的立体蝇蛆养殖房为例，日产可以达到40－84公斤鲜蛆，成本每公斤仅0.5元左右，这样的规模可稳定的供应一个小型养殖场的动物蛋白饲料。
4．在未明确胆固醇对家蝇繁殖能力会产生减弱现象前，我们不能断下定论。
但是，如果胆固醇作用有效的话，即对家蝇某部分产生终身性的或是遗传的基因突变后的缺陷，或使其无法生育后代，会对家蝇种群产生很大的打击。
如果家蝇受到的伤害是前者，那么，就可以让这种性状遗传下去，可以导致整个家蝇种群的灭亡，这种方法比转基因技术方便而且易于为人接受，只需简便的几步即可，但是前提是此化学制剂的发现。
如果是后者，在生殖系统的不良反应下，家蝇的繁殖能力下降，受精卵的产量减少，在成活率不变的情况下，从而自然导致幼蛆的数量减少，因而影响了下一代的基因库的丰富程度和下一代的素质；
如果持续用药的话，下一代的幼蛆的素质将更加低，终会导致整个种群的衰落。
从以上两个结果来看，使用胆固醇等化学试剂对家蝇的不良影响会导致整个种族的灭亡。
二、实验材料与过程
1．实验材料与用具
实验材料：
6管亲本同时孵化的生长状况良好且相同（年龄、大小、健康状况）果蝇。
实验用具：
用6只1.25升的矿泉水瓶的底座、6块泡沫塑料、6个培养皿制成6个，两组实验装置。
如下图。
其中A组为实验组、B组为对照组。
图2果蝇培养装置
培养基的配制：
水750毫升、糖浆135克、洋菜15克、玉米粉100克、面包酵母少许
2．过程与方法：
预实验阶段
采集实验材料：
果蝇、舍蝇。
捕捉舍蝇、果蝇。
图3
分别用浓度较高的胆固醇溶液处理果蝇实验组和舍蝇实验组。
比较胆固醇对果蝇繁殖能力的影响与对舍蝇繁殖能力的影响的是否相似。
实验初期阶段：
采集果蝇及购买化学药品。
用胆固醇溶液处理果蝇个体，设立对照组（生长状况相同的果蝇，供给相同的条件，但胆固醇的供给除外）。
培养过程中，记录下果蝇的生活状态。
④实验后观察结果，用数学统计方法分析实验数据。
⑤综合分析实验组和对照组的差异。
实验中期阶段：
在果蝇种群中分离个体单位，把一雌性个体和一雄性个体组成为一繁殖单位，作对照。
用不同浓度的胆固醇处理不同果蝇繁殖单位（相同的条件下）。
记录繁殖过程，观察研究结果。
综合分析比较，数据后期处理，得出对果蝇繁殖能力影响最大的胆固醇浓度。
实验后期阶段：
把一同世代的果蝇种群分成几个小群体，各自作为一繁殖单位，作比较。
以后几步同实验中期阶段的2、3步。
三、实验结果及分析
表：
一天内孵出的果蝇数（单位为：
只）
日期
组别
2005．2．20
2005．2．25
2005．3．1
2005．3．5
2005．3．9
A组
2
43
39
48
51
49
3
57
59
53
61
B组
33
41
35
38
34
36
注：
胆固醇浓度A1为0.002mol／LA2为0.02mol／LA3为0.2mol／L
结果分析
通过上述结果表明：
较高浓度胆固醇对果蝇繁殖没有抑制。
刚好相反，发现在一定浓度范围内，随着胆固醇浓度的升高，果蝇的孵出率升高。
说明胆固醇对果蝇的繁殖有一定的促进作用。
四、收获与体会：
1．增强了实践经验，锻炼了自我。
这次实验使我们有机会走出课堂。
在实践中学到了很多课堂上很难学到的知识，如自己动手制作培养装置，学习操作课本没有的实验；
通过走访专家获得与实验有关的信息等。
2．学会了合作，增强了合作观念。
本实验是我们三位同学共同合作完成的。
其中敖凯华沈晨曦主要负责实验过程的操作，而胡奇达主要是负责材料的收集与论文的写作。
应该说，合作得很顺利，在合作中我们体会到了合作的乐趣，增强了与他人合作的观念。
3．培养了学习生物学和动手做实验的兴趣。
通过实验，我们加深了对生物学的了解，增强了学习生物学的兴趣，特别是对做生物实验的兴趣更浓厚了。
新课程《自由落体》课时简案
李鸣
【教学目标】
1、知识与技能
（1）知道什么是自由落体运动及自由落体运动与物体在空气中自由下落的区别；
（2）了解自由落体的运动性质，知道重力加速度的特点
（3）知道自由落体运动的规律并能应用自由落体运动的规律解决一些简单的实际问题；
（4）能熟练使用打点计时器，具有一定的采集与处理实验数据的能力；
2、方法与过程
（1）通过科学探究，体验物理上研究复杂问题的一般方法；
（2）应用数学方法（图象法）处理实验数据；
（3）研究过程中的讨论合作与交流总结；
（4）培养学生“观察——实验——推论——实验验证——推广”的物理研究方法；
3、情感态度与价值观
（1）让学生领略自然界的奇妙，激发学生探究物理规律的热情；
（2）培养学生实事求是的科学态度和敢于质疑、勇于追求真理的科学精神；
（3）通过理解自由落体运动的快慢与质量无关这一物理事实，渗透从表面现象提取物理本质的思想。
【目标依据】
1、学生的状态分析：
学生在经历了打点计时器探究物体的运动之后，对物理产生了浓厚的兴趣，这堂课将再次利用打点计时器探究物体的自由落体运动，可以预计，这必将再次激发学生学习物理的热情；
学生已经做过了两个关于打点计时器的实验，对打点计时器的使用应该比较熟练；
学生可能已经对之前V-t图探究匀变速直线运动的方法已经有所遗忘，这节课将再次用到V-t图探究物体的运动的方法，对他们起到巩固与提高的作用。
2、教材分析
这一节课从本质上可以归入匀变速直线运动规律的应用，在学生学习完匀变速直线运动的规律之后，学习自由落体运动，既是对之前所学知识的巩固，所学方法的回顾，所学规律的应用，又是一次新的亲身体验，一次独立探究物体运动性质的过程，更是对前面所学知识的迁移与深入。
3、本节课的育人价值
提高学生动手实验的能力；
培养学生实事求是的科学态度，敢于质疑、勇于追求真理的科学精神；
培养学生“观察——实验——推论——实验验证——
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