2022年第五届中青杯C题

城市交通
现代城市中最需要改进的一个方面是城市交通框架结构。交通基础设施是由不同类型的信息形成的动态和开放的场景，用于做出可信和可靠的决策。在许多国家，控制路口的传统方法是使用红绿灯来控制车辆的通行，这种控制显然是有效的，但是汽车数量和其他影响道路使用的相关因素对研究人员来说依然是一个技术挑战。
在过去的研究工作中很多学者提出了一种方法，该方法基于车辆数量对绿灯时间进行评估，以在下一阶段修改绿灯的持续时间。然而，据观察，有时绿灯持续时间会发生变化，而这种变化对提高道路服务水平而言并不显著。作为第一个结论，这种建议可能会增加与系统程序相关的计算成本。但是，由于目前的道路限制，改进交通信号灯的调整方式还是非常有必要的。
另外，城市交通其特点是支离破碎的交通流和较短的路段，与连续的公路交通存在显著差异。城市道路先进的信息和通信技术可用于促进交通事故管理。如果检测到事故并堵塞了道路连接。为了减少事故引发的交通拥堵，若能够将事故信息传递给选定的驾驶员，并帮助他们在城市地区绕道或研发更加智能的红绿灯。从而进一步提高预防事故引起的城市道路交通拥堵的技术水平。
问题一：请根据附件1的交通路口，给出不同车流量下各个路口的红绿灯时间设置；
问题二：请根据附件2的交通路口，分析在什么路况下环岛的设计相比设置红绿灯路口更佳；
问题三：基于车辆数量对绿灯时间进行评估，这种动态下的红绿灯设计结果并不理想，请在附件1中选择一类交通路口，结合实际状况，尝试建立数学模型，给出一种合理方案，进而提高道路服务水平；
问题四：若城市道路出现交通拥堵，如何更好的帮助驾驶员选择路线？如何研发更加智能的红绿灯使得拥堵尽快能够得到缓解？