2004年中国大学生数学建模竞赛C题 饮酒驾车问题
数学模型 饮酒驾车模型
一、实验目的理解数据拟合基本内容,掌握Matlab软件求解数据拟合的基本方法二、实验用仪器设备、器材或软件环境Matlab软件三、求解问题据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1. 对大李碰到的情况做出解释;2. 在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
参考数据1. 人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2. 体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:四、数学模型1.模型假设1、假设每瓶啤酒内的酒精含量一定。
2、假设食物不影响人体对酒精的吸收。
3、假设人体血液体积一定。
4、假设人体对酒精的吸收、消化、排泄功能正常。
5、假设人体血液中的酒精量与喝入的酒精量成线性关系。
6、假设酒精进入中心室以后直接排出体外。
最新数学建模-饮酒驾车
第九篇饮酒驾车者三思2004年 C题饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:⑴酒是在很短时间内喝的;⑵酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高;4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如表9-1。
表9-1 喝两瓶啤酒后的时间的血液中酒精含量(毫克/百毫升)时间(小时) 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5酒精含量30 68 75 82 82 77 68 68 58 51 50 41时间(小时) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16酒精含量38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4饮酒驾车者三思*摘要:本文讨论了不同饮酒方式、饮酒数量情况下血液中酒精含量的变化规律。
11557-数学建模-2004年C题《饮酒驾车》题目、论文、点评
2004年C题《饮酒驾车》题目、论文、点评现实生活的数学描述-饮酒与驾车王强本文说明了“饮洒与驾车”问题的命题动因,以及面向现实生活的工作方向。
针对参赛论文的各种不足之处,着重讲述了数学模型的一般属性和模型假设的重要地位。
现实生活的数学描述-饮酒与驾车.pdf (97.06 KB)饮酒驾车的优化模型王毅李妃...本文通过分析啤酒中酒精在人体体内胃肠(含肝脏)与体液(含血液一)之间的交换机理,分别建立了在短时间内喝酒和长时间喝酒两种情况下,胃肠和体液(含血液)中的酒精含量的微分方程模型。
对给出的数据,利用非线性最小二乘数据拟合及高斯-牛顿算法,确定了酒精含量以及酒精从胃肠进入血液的速度系数和酒精从血液渗透出体外的速度系数。
继而,对不同喝酒方式下,血液中酒精尝试进行分析:该模型可以预测喝酒后任一时刻血液中的酒精渡。
对于第一问假设大李在第一次检查后半小时间喝酒,由于体液中有残留的酒精,故第二次检查时酒精浓度为20.2448毫克/百毫升饮酒驾车的优化模型.pdf (214.13 KB)饮酒与驾车的关系李蒙赫黄二梅...本文针对酒后驾车问题,建立了一个反映体液中酒精含量变化的微分方程模型,接下来用常数变易法对模型进行求解,用最小二乘法并借助于Matlab软件对数据进行了拟合,得到了模型的具体解。
然后我们利用Mathematica软件对题目中的各个问题一一做出了解答:(1)很好地解释了大李碰到的问题;(2)饮酒后分别在11.6341小时、12.7169小时内驾车就会违反国家新标准;(3)对两种饮酒方式分别在饮酒后1.35067小时和2.62436小时时体液中酒精含量达到最大值;(4)如果天天饮酒,则酒精涉入量的极限安全值为8288.93毫克,相当于0.382瓶啤酒所含的酒精最。
此外,我们还对一般模型进行了误差和灵敏度分析,利用微分方程的稳定性理论严格的证明了微分方程对初值和非齐次项都是渐进稳定的。
饮酒与驾车的关系.pdf (155.24 KB)酒精代谢的数学分析方信兵苏丽本文从生物学角度出发,根据微分方程理论,结合给定的数据,经过合理的假设,建立了血液中酒精的浓度随时间变化的基础模型。
饮酒与安全驾车问题模型的分析和解决方案
饮酒与安全驾车问题模型的分析和解决方案作者:陈杰李知谕倪文龙唐娜来源:《科技创新与应用》2018年第22期摘要:我们通过分析酒精在人体内的代谢机理,建立了在短时间和较长时间内饮酒两种情况下体内酒精浓度的数学模型,借助SPSS软件,给出了在保障安全驾车的前提下,对司机允许的饮酒量的合理建议。
关键词:饮酒;安全驾车;微分方程;SPSS中图分类号:O29 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)22-0130-02Abstract: By analyzing the mechanism of alcohol metabolism in human body, we established the mathematical model of alcohol concentration in short time and long time drinking, and with the help of SPSS software, we gave the premise of ensuring safe driving under the premise of safe driving, the results showed that the mechanism of alcohol metabolism in human body was better than that of drinking alcohol in a short and long time. Reasonable advice is offered on the amount of alcohol a driver should be allowed to drink.Keywords: drinking; safe driving; differential equation; SPSS引言2008年世界卫生组织的事故调查显示,大约50%~60%的交通事故与酒后驾车有关,酒后驾车已经被列为车祸致死的主要原因。
数学建模论文2004年饮酒驾车
第九篇饮酒驾车者三思2004年 C题饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:⑴酒是在很短时间内喝的;⑵酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高;4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如表9-1。
表9-1 喝两瓶啤酒后的时间的血液中酒精含量(毫克/百毫升)时间(小时) 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5酒精含量30 68 75 82 82 77 68 68 58 51 50 41时间(小时) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16酒精含量38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4109 / 10饮酒驾车者三思*摘要:本文讨论了不同饮酒方式、饮酒数量情况下血液中酒精含量的变化规律。
酒后驾车模型
饮酒驾车
问题重述
1.对大李碰到的情况做出解释; 2.在喝了3瓶或者半斤低度白酒后多长时间内 驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答: 1)酒是在很短时间内喝的; 2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。 3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。 4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还 能开车? 5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇 短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
(1) 大李在中午十二点喝下一瓶酒后到晚上 六点,血液中的酒精浓度为18.9225 毫克毎百 毫升,紧接着他又喝下一瓶酒后到第二天凌晨 二点,血液中的浓度为24.163毫克毎毫升,其 结果符合题目中的第一次通过检查,第二次没 有通过检查。其原因见下文。 ((2) 很短时间内喝下三瓶啤酒后,要过11.7 个小时后才不会违反标准,而慢慢喝下(两个 小时)则需要6.47小时。(本题的主要模型得 出的结果)
4.根据我们所建立的模型,在一定的条件下, 司机天天喝酒仍可以开车。一个普通人一般工 作时间为9:00到17:00。假设给司机下班后回 家吃饭时快速喝了两瓶酒(时间为19:00)根 据我们所建立的模型他在16:00左右血液内的 酒精含量正好达到标准说明他下班回家开车以 符合要求,当天晚上他又喝了两瓶酒到第二天 凌晨4:00体内酒精含量正好达到标准,此时昨 天所喝酒的酒精含量还残留0.164毫克/百毫升 (可忽略不计),早上9:00上班体内的酒精含 量还是符合标准,所以他天天喝酒都可开车。
(3)根据我们所建模型得到,估计1.2小时左 右酒精浓度达到最高。(通过观察函数图像得 出结果) (4)根据所建的快速喝酒模型做合理假设, 计算第二天喝酒时前一天残留在他体内的酒精 含量为0.164毫克/百毫升(可忽略不计),所 以他天天喝酒也可开车。 (5)根据所建模型计算出某人以不同的方式 (快速饮酒或慢速饮酒)喝不同量的酒,根据 《车辆驾驶人员血液,呼气酒精含量阀值与检 验》规定得出一个排出酒精所需的时间,以这 个时间量来建议司机何时可以开车。
2004年中国大学生数学建模竞赛C题饮酒驾车问题
2004年中国大学生数学建模竞赛C题饮酒驾车问题2004年全国大学生数学建模竞赛C题及建模论文C题饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克,百毫升,小于80毫克,百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克,百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克,百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克,百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢,请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1) 酒是在很短时间内喝的;) 酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
23.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车,5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克,百毫升),得到数据如下:时间(小0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 时)酒精含量 30 68 75 82 82 77 68 68 58 51 50 41 时间(小6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 时)酒精含量 38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4酒后不开车摘要近年来,因饮酒、醉酒驾车而造成的交通事故频发,且呈逐年上升趋势。
数学建模论文-饮酒驾车的优化模型
饮酒驾车的优化模型摘要酒后驾车发生事故给人身安全造成极大的伤害,在全世界引起了广泛的关注。
本文通过分析啤酒中酒精在人体体内胃肠(含肝脏)与体液(含血液)之间的交换机理,分别建立了在短时间内喝酒和长时间喝酒两种情况下,胃肠和体液(含血液)中的酒精含量的微分方程。
对给出的数据,利用非线性最小二乘数据拟合及高斯-牛顿算法,确定了一瓶啤酒中的酒精含量以及酒精从胃肠进入血液的速度系数和酒精从血液渗透出体外的速度系数。
继而,对不同喝酒方式下,血液中酒精浓度进行分析。
该模型不仅能很好地解释大李在中午12:00时喝了一瓶啤酒后,在下午6:00时检查时符合驾车标准,紧接着再喝一瓶啤酒后,在次日凌晨2:00时检查却被判为饮酒驾车这一现象,而且可以预测喝酒后任一时刻血液中的酒精浓度.利用所建立的模型,我们可得到以下结果:1.大李在第一次检查时血液酒精浓度为19.9616毫克/百毫升。
第二次检查时血液酒精浓度为20.2448毫克/百毫升,这是由于第一次喝酒在体液中残留的酒精所导致。
2.在短时间内,喝三瓶啤酒或喝半斤低度白酒分别在12.25小时和13.6小时内驾车会违反驾车新标准规定;在2小时间内喝3瓶啤酒或喝半斤低度白酒分别在13.28小时和14.63小时内驾车会违反驾车新标准规定。
3. 短时间喝酒,无论喝多少酒,血液中的酒精含量达到最高所用时间均为1.3255 小时。
长时间也与所喝酒精的量无关,只与喝酒所持续时间有关,我们得到喝酒持续时间与酒精含量到达最高点的时间的关系如下:4. 如果天天喝酒,只要适当控制好喝酒量与喝酒以后到开车的间隔时间还是可以开车的。
比如:一个70公斤,喝2瓶啤酒需间隔10小时以上。
该模型能较精确的预测时间与血液中酒精浓度的关系,其解具有较好的稳定性,为定量研究饮酒与驾车的关系提供了科学的依据。
同时,它具有很好的推广和应用价值,模型可推广到医学,化学等方面。
一、问题的重述酒后驾车引起的死亡事故占全国交通事故相当大的比例。
饮酒与安全驾车问题模型的分析和解决方案
2018年22期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application饮酒与安全驾车问题模型的分析和解决方案*陈杰,李知谕,倪文龙,唐娜*(淮阴师范学院数学科学学院,江苏淮安223300)引言2008年世界卫生组织的事故调查显示,大约50%~60%的交通事故与酒后驾车有关,酒后驾车已经被列为车祸致死的主要原因。
2010年8月,十一届全国人大常委会第十六次会议首次审议刑法修正案,也将酒驾列入判刑标准。
我们根据2004年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛中的C 题所给出的数据,分析一个人在喝下两瓶啤酒后,多长时间后能达到国家安全驾驶标准。
1模型条件假设为了能够建立饮酒与安全驾车问题的数学模型,我们做出以下假设:(1)根据《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》规定,车辆驾驶人员血液中酒精含量大于等于20mg/100mL ,小于等于80mg/100mL 为饮酒驾驶。
(2)酒精在血液中浓度与在体液中浓度相等。
(3)人体中体液占据了68%的人体质量,而血液占人体质量的7%。
(4)对于酒精进入人体内其所占体积可以忽略不计。
(5)每瓶啤酒的酒精质量浓度为3.33%,每瓶啤酒的容量为500mL 。
(6)未喝酒情况下,设血液内酒精浓度为0mg/100mL 。
(7)喝酒时为空腹,胃中无任何食物。
(8)饮酒时服用其他药物或当时的身体状态等因素对结果的影响忽略不考虑[1]。
(9)在喝过两瓶啤酒后,人体内的酒精浓度随时间变化如表1[2]。
2数学模型的建立由于酒精主要是通过胃、肠道的吸收,然后进入血液并且通过血液的流动将酒精输送至体内各个组织器官中,最后通过肝脏的代谢功能进行代谢[3]。
所以我们可将胃、肠道看做酒精的吸收室,将肝脏看做酒精分解室,故可得到酒精在人体内吸收和输送的简易流程图,如图1[1]所示。
图1中的A (t )和B (t )分别表示的是在t 时刻酒精分别在吸收室的质量浓度和在血液中的质量浓度,酒精从吸收室逐渐进入血液时的速率系数用α表示,酒精在分解室内进行分解的速率系数我们用β表示。
数学建模 酒驾问题建模
合理判断酒驾模型从2011年5月1日新交规开始实施,警察查酒驾依据的标准是:血液中酒精含量<20mg/100ml,合格;血液中酒精含量 20mg/100ml, <80mg/100ml,为酒后驾驶;血液中酒精含量>80mg/100ml,为醉酒驾驶。
具体喝多少酒就达到酒后或醉酒标准呢?警察是用酒精测试仪进行现场测定的,对着测试仪呼一口气,酒精含量马上就会显示出来。
如果达到醉酒或酒后标准,当事人可提出异议,警察可以安排抽血化验血液中酒精含量,一般要第二天出结果。
如果当事人从酒精测试仪没有提出异议,测试结果可作为处罚依据。
有人计算出了各种酒的临界值:表1喝酒后血液中酒精含量与人的体重、酒的度数高低、饮酒后休息的时间有关,与个体的酒量没有任何关系。
一般来说,体重大的人血液量也会增加,酒精度数越高(白酒>黄酒>红酒>啤酒),就越容易达到酒后驾驶标准。
北京大学综合医院营养科主任朱翠凤博士说,根据个人体质、性别、年龄等具体情况不同,计算血液里酒精含量的方法也不同。
酒喝到体内,胃和肝脏都能分泌分解酒中酒精的酶,其中95%的酒精是在肝脏被分解的。
同样的酒量,如体内分泌分解酒精的酶多,则酒精被分解得多,那么进入血中的酒精就少,决定酒量大小的最主要因素是体内分泌分解酒精酶的能力大小。
“一个人的酒量大小很大程度是天生的。
”海慈医院营养科副主任杨红:一个人的酒量大小,很大程度上由遗传因素决定,能喝的人天生就能喝,但如果不能喝酒却硬多喝,对身体有很大的影响。
酒在人体内的分解与时间明显相关参考数据1. 人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的.2. 体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:时间(小时) 酒精含量0.25 300.5 680.75 751 821.5 822 772.5 683 683.5 584 514.5 505 416 387 358 289 2510 1811 1512 1213 1014 715 716 4请查阅或收集相关资料,建模回答下列问题:(1)表1中给出的饮用各种酒的“酒后驾驶标准”和“醉酒驾驶标准”合理否?制订你认为合理的评判标准。
2004年中国大学生数学建模竞赛C题_饮酒驾车问题[1]
数学建模饮酒驾车题及建模论文饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31号发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:酒后不开车摘要近年来,因饮酒、醉酒驾车而造成的交通事故频发,且呈逐年上升趋势。
加强司机的安全观念成为重中之重。
和大李一样困惑的司机也不在少数,问题1我们便会对大李所遇到的情况加以科学地解释;问题2我们要将情况推广,在喝酒持续时间长短两种情况下讨论酒后驾车的合理时间间隔;在问题2的基础上,进而我们引出问题3来研究酒后人体血液中的酒精含量出现最高的时间点;问题4是帮助那些想每天喝酒的司机来协调他们喝酒和开车的问题。
饮酒驾车的数学模型
饮酒驾车的数学模型(CUMCM-2004C题)一、摘要本题是关于一个饮酒驾车的数学模型。
因为酒精在一个房呈均匀分布,从吸收室到中央室按照一定的规律进行吸收和排除。
所以根据不同时刻的吸收与排除情况,为了研究酒精的吸收和排除的动态过程,我们对市场上酒的分析调查为参考资料。
以传统的常微分方程理论来建立控制饮酒驾车模型方程与曲线拟合的模型,近似于房室模型来解决.通过matlab数学软件求解模型,得到相关结果。
最后从模型方程跟实际对比分析中找出实际与理论的差异。
关健词:常微分方程曲线拟合房室模型二、问题的提出在2003年全国道路交通事故死亡数字的10.4372万中饮酒所造成的事故占着相当大的比例。
针对这一比例所造成的事故国家质量验检局与2004年5月31日发布的新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准规定了驾驶人员血液中的酒精含量。
新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
为了减少和预防事故发生,保证人民的生命财产的安全,我们建立模型对饮酒驾车进行分析,为政府提供一些相关资料的参考。
三、问题的分析与假设(一) 问题分析因为在1个小时以内酒精未达到机体最大消除力时,假设在吸收过程仍符合一级动力方式消除。
因为按酒精的一般规律,酒精的清除符合零级动力学方式,所以我们可以假设在一开始喝酒的过程时,酒精的排除符合零级动力方学方式。
另一种情况就是酒在长时间内喝的,近似于口服药液。
根据表格数据我们可知,酒精在血液中的浓度随时间的变化而变化(二)问题假设1.假设在酒精的吸收收速率及排除速率,与该室的酒精浓度成正比。
2.假设机体分为中心室和吸收室(如图1),且两个室的容积在过程中保持不变。
3.假设当酒精进入中心室时,吸收和排除的数量相比,吸收可以忽略。
饮酒驾车问题模型
%所求含参非线性函数 B t ()=c 血 一 , I ‘ c e e
F= X ( ) . ep ( ( ) 1 x X 2. () 1 . ep ( ( ) x X 3 . x a ) dt ; a x a ) +x dt a
23在命 令窗 口中输 入 :Nh . ie
为了得到 的结果更精确 ,我们 把每次运算的
B ()+B ()=K S()令 Y =B () t t t , t,
则 +K y =K S () 2 1 由常数 变异 法得 到解 为 = +c e p x ( )
可 得 一 st结 初 条 因此 , 始条 件 B O =0, ( ) = 以到安 : , 始 件 .( 合 ) 由初 () 0
20 04年举 办 大学 生数 学 建模 比赛 ,就饮 酒 驾 车问题 ,我 们 简要 分 析 酒 精 在 人体 的 吸 收和 分 解 过程 ,建立 数 学模 型 以后 通 过 推 导获 得 人 体 酒 精
含量 随时 间变化 的关 系表 达式 . 饮酒模 型基本假 设
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两 个 因素 :从 肠 胃吸 收到 体 液 的酒 精 总量 ( 这 在 个 过程 中酒 精 只是 被 吸 收 ,而 没有 分 解 ) 和 体 液
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表 1 体重 7 l O( g的某人血液随时间变化 的酒精含 量
数学建模饮酒驾车
数学建模饮酒驾车引言饮酒驾车是指酒后驾驶机动车辆的行为,这种行为不仅是违法的,也是极其危险的。
根据世界卫生组织的数据,全球每年因酒后驾驶事故导致的死亡人数高达100万人。
因此,为了减少饮酒驾车事故的发生,数学建模在此领域具有重要的作用。
模型建立饮酒驾车的危险性主要在于酒精的影响。
我们通过建立数学模型,来量化血液中的酒精含量与驾驶能力之间的关系。
1. 血液酒精浓度计算酒精在人体内的分布服从一定的动力学,可以用下面的公式来计算血液酒精浓度:$$ BAC = \\frac{{a \\cdot S}}{{m - w \\cdot t}} $$其中,BAC 表示血液酒精浓度,a 表示饮酒体积,S 表示酒精体积分布系数,m 表示受体体重,w 表示体重分布系数,t 表示经过的时间。
2. 饮酒驾驶风险预测根据研究,饮酒后的驾驶能力会受到影响,我们可以用一些统计模型来预测饮酒驾驶的风险。
我们可以通过分析历史驾驶数据,并结合血液酒精浓度,使用回归分析模型来预测驾驶风险。
具体的模型可以是线性回归模型、逻辑回归模型等。
模型应用建立数学模型后,我们可以通过以下方式来应用模型进行饮酒驾车问题的解决:1. 提醒饮酒驾车风险通过将模型整合到智能手机或车载系统中,当用户输入他们的性别、体重、酒精饮用量和时间时,系统可以自动计算他们的血液酒精浓度,并提醒他们可能存在的饮酒驾车风险。
2. 设定饮酒驾车限制基于模型的预测结果,政府可以制定更有效的饮酒驾车政策。
例如,根据血液酒精浓度的不同阈值设置不同的处罚措施,来强制执行饮酒驾车的限制。
3. 教育和宣传数学模型可以帮助我们了解饮酒驾车的真正危险性。
通过将模型结果可视化,并结合相关的教育和宣传活动,可以提高公众对饮酒驾车风险的认识,从而减少事故的发生。
结论数学建模在饮酒驾车问题上发挥着重要的作用。
通过建立数学模型,我们可以量化血液酒精浓度与驾驶能力之间的关系,并预测饮酒驾车的风险。
这些模型的应用可以帮助我们提醒个体的饮酒驾车风险、制定更有效的政策,以及提高公众对问题的认识。
数学建模饮酒驾车问题
饮酒驾车的数学模型摘要本文解决的是一个司机安全驾车与饮酒的问题,目的是通过建立一个数学模型(结合新的国家驾驶员饮酒标准)分析司机如何适量饮酒不会影响正常的安全驾驶。
根据一定合理的假设,建立人体内酒精浓度随时间变化的微分方程模型,并通过拟合曲线对数据进行分析。
在不同饮酒方式下进行分类讨论,得出体内酒精浓度随时间的变化函数。
在讨论过程中,我们得到两个结论:在短时间喝酒形式下,达到最大值的时间为 1.23小时,与喝酒量无关;在长时间喝酒形式下,喝酒结束时酒精含量最高。
最后,我们讨论了模型的优缺点,并结合新的国家标准写一篇关于司机如果何适量饮酒的一篇短文。
关键词:微分方程、模型、房室系统。
一、问题重述饮酒驾车问题主要是分析驾驶员在喝过一定量的酒后,酒精在体内被吸收后,血液中酒精含量上升,影响司机驾车,所以司机饮酒后需经过一段时间后才能安全驾车,国家标准新规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车,血液中酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车,司机大李在中午12点喝下一瓶啤酒,6小时后检查符合新标准,晚饭地其又喝了一瓶啤酒,他到凌晨2点驾车,被检查时定为饮酒驾车,为什么喝相同量的酒,两次结果不一样?讨论问题:1、对大李碰到的情况做出合理解释;2、在喝三瓶啤酒或半斤白酒后多长时间内驾车会违反标准,喝酒时间长短不同情况会怎样?3、分析当司机喝酒后何时血液中的酒精含量最高;4、如果该司机想天天喝酒还能否开车;5、结合模型和国家新标准写一篇关天司机如何驾车的忠告。
二、模型假设1、酒精从胃转移到体液的速率与胃中的酒精浓度成正比。
2、酒精从体液转移到体外的速率与体液中的酒精浓度成正比。
3、酒精从胃转移到体液的过程中没有损失。
4、测量设备完善,不考虑不同因素所造成的误差。
5、酒精在体液中均匀分布。
三、符号说明:酒精从体外进入胃的速率;kf(t):酒精从胃转移到体液的速率;1(t):酒精从体液转移到体外的速率;f2X(t):胃里的酒精含量;Y(t):体液中酒精含量;:体液的容积;V:酒精从胃转移到体液的转移速率系数;K1:酒精从体液转移到体外的转移速率系数;K2C(t):体液中的酒精浓度。
2004年中国大学生数学建模竞赛C题饮酒驾车问题
2004年全国大学生数学建模竞赛C题及建模论文C题饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70k g的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:0.250.50.751 1.52 2.53 3.54 4.55时间(小时)酒精含量306875828277686858515041 678910111213141516时间(小时)酒精含量3835282518151210774酒后不开车摘要近年来,因饮酒、醉酒驾车而造成的交通事故频发,且呈逐年上升趋势。
2004年全国大学生数学建模试题
2004年全国大学生数学建模试题2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目(请先阅读“对论文格式的统一要求”)B题电力市场的输电阻塞管理我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行。
2003年3月国家电力监管委员会成立,2003年6月该委员会发文列出了组建东北区域电力市场和进行华东区域电力市场试点的时间表,标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。
可以预计,随着我国用电紧张的缓解,电力市场化将进入新一轮的发展,这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。
电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬间完成的。
我国电力市场初期是发电侧电力市场,采取交易与调度一体化的模式。
电网公司在组织交易、调度和配送时,必须遵循电网“安全第一”的原则,同时要制订一个电力市场交易规则,按照购电费用最小的经济目标来运作。
市场交易-调度中心根据负荷预报和交易规则制订满足电网安全运行的调度计划――各发电机组的出力(发电功率)分配方案;在执行调度计划的过程中,还需实时调度承担AGC (自动发电控制)辅助服务的机组出力,以跟踪电网中实时变化的负荷。
设某电网有若干台发电机组和若干条主要线路,每条线路上的有功潮流(输电功率和方向)取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值,限值还具有一定的相对安全裕度(即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限)。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值,称为输电阻塞。
当发生输电阻塞时,需要研究如何制订既安全又经济的调度计划。
电力市场交易规则:1. 以15分钟为一个时段组织交易,每台机组在当前时段开始时刻前给出下一个时段的报价。
各机组将可用出力由低到高分成至多10段报价,每个段的长度称为段容量,每个段容量报一个价(称为段价),段价按段序数单调不减。
在最低技术出力以下的报价一般为负值,表示愿意付费维持发电以避免停机带来更大的损失。
酒后驾车问题数学建模.doc
论文题目:关于酒后驾车的数学建模问题关于酒后驾车的数学建模问题摘要:本文主要研究了在两种饮酒模式下在不同时间内血液中酒精含量适合驾车问题。
通过建立胃、肠与体液内酒精浓度的微分方程分析,研究了酒精在胃、肠以及体液中的转化关系以及在不同饮酒时间下体液中酒精含量随时间的变化关系以确定不同饮酒方式对安全驾驶的影响。
在研究过程中,根据饮酒方式的影响,将饮酒过程分为快速饮酒,缓慢饮酒以及分次饮酒,并建立快速饮酒,缓慢饮酒以及分次饮酒系统力学模型,得到在不同时间内体液中酒精含量与时间的函数关系图。
结合模型,运用Matlab工具得到血液中酒精浓度在不同饮酒方式不同饮酒量下随时间的变化规律,以达到提醒司机安全驾驶的目的。
关键字:饮酒速率饮酒量吸收速率体液浓度一、问题重述本问题主要是分析驾驶员在喝过一定量的酒后,在之后的时间内,血液中酒精含量,一确定司机饮酒后需间隔的时间鱼饮酒方式,饮酒量的关系,以保证司机安全驾车,按国家标准新规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车,血液中酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车,司机大李在中午12点喝下一瓶啤酒,6小时后检查符合新标准,晚饭地其又喝了一瓶啤酒,他到凌晨2点驾车,被检查时定为饮酒驾车,为什么喝相同量的酒,间隔相似的时间,两次结果不一样?讨论问题:1. 对大李碰到的情况做出解释;2. 在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3. 怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4. 根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5. 根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1. 人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
【《数学建模实验
【《数学建模实验国家质量监督检查检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阀值与检查》国家新标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉就驾车(原标准是大于100毫克/百毫升)。
某人在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭的时候又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查的结果会不一样呢?(1)某人中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查合格,晚饭又喝一瓶,次日凌晨2点检查未通过,请对此情况做出解释。
(2)短时间内喝啤酒3瓶多长时间之后才能驾车?(3)怎样估计血液中的酒精含量在什么时候最高?(4)如果天天喝酒,是否还能开车?解答:建立常微分方程模型,假设喝进去的酒精从胃吸收的转移速率与胃里酒精含量成正比;血液代谢酒精的速度与浓度成正比;如图所示:X 胃C 血液代谢物K1 K2 设胃里初始含量为X0,血液中初始含量为C0=0 则即即解得题目所给数据的C0=0,即此时MATLAB命令:T=[0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16]; C=[30 68 75 82 84 77 70 68 58 51 50 41 38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4]; cftool打开曲线拟合工具箱,X data选择T,Y data选择C,拟合方式选择Custom Equation,拟合,参数如图拟合得:a=2.273, b=0.1822, c=103.4 即K1=2.273,K2=0.1822,X0=103.4,可以发现拟合的比较好。
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2004年全国大学生数学建模竞赛C题及建模论文C题饮酒驾车据报载,2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万,其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例。
针对这种严重的道路交通情况,国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准,新标准规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车(原标准是小于100毫克/百毫升),血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车(原标准是大于或等于100毫克/百毫升)。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家,又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车,这让他既懊恼又困惑,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?请你参考下面给出的数据(或自己收集资料)建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:酒后不开车摘要近年来,因饮酒、醉酒驾车而造成的交通事故频发,且呈逐年上升趋势。
加强司机的安全观念成为重中之重。
和大李一样困惑的司机也不在少数,问题1我们便会对大李所遇到的情况加以科学地解释;问题2我们要将情况推广,在喝酒持续时间长短两种情况下讨论酒后驾车的合理时间间隔;在问题2的基础上,进而我们引出问题3来研究酒后人体血液中的酒精含量出现最高的时间点;问题4是帮助那些想每天喝酒的司机来协调他们喝酒和开车的问题。
最后,基于以上这些问题的解决,对酒后驾驶的司机以忠告,给要喝酒的司机以建议。
我们基于对以上问题的建立与分析,根据这些特点我们对问题1只借助附件1中提供的数据进行模拟,解释大李的问题。
对于问题2、问题3我们分别建立模型一(短时间饮酒)和模型二(较长时间饮酒)来研究这两种情况下血液酒精浓度的变化,其中的基本方法是建立和求解微分方程,再用MATLAB 进行数据拟合的方式验证模型的合理性。
模型结果为:借助上面的模型结果,我们可以将其应用于问题4,回答“如果天天喝酒是否还能开车”的问题。
最后,采用模型,参考新的国家标准,针对酒后驾驶的问题展开讨论,提出我们的意见和建议。
关键字:酒后血液浓度变化、短时饮酒模型、较长时间饮酒模型、微分方程、MATLAB 、数据拟合一、问题重述针对越来越多地出现的酒后驾车造成的交通事故,国家于2004年5月发布c t m t m t m k t m -+--=∂∂)4900)()(500)(50(1的新标准中规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升,小于80毫克/百毫升为饮酒驾车,血液中的酒精含量大于或等于80毫克/百毫升为醉酒驾车。
大李在中午12点喝了一瓶啤酒,下午6点检查时符合新的驾车标准,紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒,他凌晨2点才驾车回家,遭遇检查时却被定为饮酒驾车,为什么喝同样多的酒,两次检查结果会不一样呢?建立饮酒后血液中酒精含量的数学模型,并讨论以下问题:1.对大李碰到的情况做出解释;2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准,在以下情况下回答:1)酒是在很短时间内喝的;2)酒是在较长一段时间(比如2小时)内喝的。
3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高。
4.根据你的模型论证:如果天天喝酒,是否还能开车?5.根据你做的模型并结合新的国家标准写一篇短文,给想喝一点酒的司机如何驾车提出忠告。
二、问题分析问题总体上就是一个研究人体饮酒后血液中酒精浓度随时间变化的问题,并借此对现象解释和预测、建议。
饮酒后血液中酒精浓度的变化大致分为两个阶段,即因肠胃吸收引起的上升和由人体分解排出导致的下降。
人体肠胃吸收酒精的方式为自由扩散,故吸收酒精的速度与血液和消化道中酒精的浓度差有关。
酒后人体的排解器官通常都会满荷工作来尽快排出酒精,所以下降阶段排酒的效率一定,单位时间减少的酒精量不变。
三、模型假设1、假设题目所给的数据真实可靠;2、假设一瓶啤酒500ml、酒精含量为10%;3、假设人的体重都为70kg、血液占人的体重的7%;4、假设吸收酒精的速度与血液和消化道中酒精的浓度差呈一次线性关系,即:单位时间吸收酒精的量=k*(消化道中的酒精浓度-血液中的酒精浓度),其中k 为系数;5、假设从摄入酒精一开始,体内平衡就被打破,器官立即开始解酒,从此开始直至重新回到平衡这一期间,单位时间减少的酒精量不变,即:t 1-t 0=t 2-t 1时,有t 1时刻酒精量-t 0时刻酒精量=有t 2时刻酒精量-t 1时刻酒精量=C (常数)。
四、定义与符号说明m(t) 为t 时刻血液中含有的酒精质量 K 为人体吸收酒精的速率与浓度差的关系系数 C 为因器官分解血液中单位时间减少的酒精量五、模型的建立与求解1、短时饮酒模型我们由假设2、3,人体重70000g ,则人体中血液重为4900g 。
另一方面一瓶酒500g ,其中含有酒精50g 。
进而,仅考虑酒精吸收,由假设4,人体单位时间吸收酒精的量=k*(消化道中的酒精浓度-血液中的酒精浓度)。
设m(t)为t 时刻血液中含有的酒精质量,k 1为系数。
则有关系:由假设5,血液中单位时间减少的酒精量不变,我们设其为C 。
修正m(t)的关系式为为了验证以上模型的正确性,我们使用MATLAB 软件对其进行数据拟合(程序参见附件2)。
利用数据进行20次的多项式拟合后,均差S 为27.2931。
其拟合图像为:c t m t m t m k t m -+--=∂∂)4900)()(500)(50(1)4900)()(500)(50(1+--=∂∂t m t m t m k t m图1 散点图图2 拟合曲线图2、较长时间饮酒模型我们还是借助前面建立的模型,将饮用的一瓶酒微元化,每个小微元都是一个对应的短时饮酒模型。
所以,对每一个小微元都有结论:并加上初值条件,即每一个微元开始的值都是上一个对微元间隔时间的计算结果。
于是就有函数列如下:其中,t i-1为第i-1个微元到第I 个微元的时间间隔。
六、模型分析与评价1、关于大李的现象的解释大李中午喝酒时体内血液酒精含量很低,几乎可以认为是0。
而6小时后血液酒精浓度降为19(毫克/百毫升)。
此时饮酒则与中午不同,从模型上看就是初值条件的不同。
最后导致了又六小时后检查不合格(血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升) 2、模型分析模型显示的血液中酒精含量的变化情况大致可以分为三个阶段。
开始时酒精吸收大于酒精的排出,血液中酒精含量升高由快到慢;后来酒精吸收弱于酒精的排出,血液中酒精含量慢慢降低;最后待饮入的酒精全部被吸收后,则只有人体器官对酒精的分解排出作用,此时血液中酒精含量快速持续下降。
3、血液中的酒精含量最高的时间点通过以上分析不难看出,血液中的酒精含量最高时出现在酒精吸收和酒精的排出基本持平的时候。
以具体数据来看则是大致出现在饮酒后的1至1.5小时左右的时间。
4、关于司机饮酒的几条建议12小时内初次饮用一瓶啤酒后6小时方可开车。
如果每天喝一瓶啤酒,则酒后6小时内不能开车,且酒后12小时内最好不c t m t m t m k t m -+--=∂∂)4900)()(500)(50(1)()0()4900)()(500)(50(111--=-+--=∂∂i i i i t m m c t m t m t m k t m要再次饮酒。
若12小时内曾多次饮用一瓶啤酒,则最后一次饮酒过后6小时也不能开车。
若司机想在酒后1小时后开车,则啤酒饮用量不应超过244ml。
若司机想在酒后2小时后开车,则啤酒饮用量不应超过259ml。
若司机想在酒后3小时后开车,则啤酒饮用量不应超过294ml。
若司机想在酒后4小时后开车,则啤酒饮用量不应超过392ml。
(以上数据均为在饮酒前12小时内没有饮酒的前提下)总之,饮酒会对您驾车出行带来时间上的不便,也对您和他人的生命财产安全造成危害。
所以,开车不喝酒,酒后不驾车。
七、附件附件1:参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%,其中血液只占体重的7%左右;而药物(包括酒精)在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。
2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后,隔一定时间测量他的血液中酒精含量(毫克/百毫升),得到数据如下:附件2:MATLAB 数据拟合程序:t=[0.25 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16]; h=[30 68 75 82 82 77 68 68 58 51 50 41 38 35 28 25 18 15 12 10 7 7 4]; figure(1),plot(t,h,'*')P=polyfit(t,h,20);H=polyval(P,t);S=sum((H-h).^2)figure(2),plot(t,h,'*',t,H)。