交通运输系统工程

第1章系统概述

1.1系统概念、特性及分类

1.1.1系统及其特性

1.1.2系统的相关概念

1.1.3系统的分类

1.2系统思想的形成与发展

1.3系统科学的学科体系

1.3.1系统科学体系

1.3.2系统科学的性质

1.3.3系统科学体系的逐步完善

思考与练习题

第2章系统工程理论

2.1系统工程的概念及特点

2.1.1系统工程的概念

2.1.2系统工程的研究内容

2.1.3系统工程的特点

2.2系统工程的发展概况

2.2.1系统工程的发展历史

2.2.2系统工程在我国的发展及应用

2.2.3系统工程应用范围

2.3系统工程方法论

2.3.1概述

2.3.2霍尔的三维结构

2.3.3软系统方法论

2.3.4两种方法论的比较

2.3.5从定性到定量的综合集成法

2.4系统工程的理论基础

2.4.1一般系统论

2.4.2运筹学

2.4.3控制论

2.4.4信息论

思考与练习题

第3章运输系统工程

3.1交通运输的概念及分类

3.1.1交通运输的概念

3.1.2交通运输方式的分类

3.2交通运输系统

3.2.1交通运输系统的地位及作用

3.2.2交通运输系统的组成

3.2.3交通运输的系统管理

3.2.4交通运输系统的特点

3.3交通运输系统工程的研究内容

3.4我国交通运输的现状及发展前景

思考与练习题

第4章运输系统分析

4.1系统分析概述

4.1.1系统分析的概念

4.1.2系统分析方法的特点

4.1.3系统分析的步骤

4.1.4系统分析的要素

4.1.5系统分析的原则

4.2系统分析的内容

4.2.1目标分析

4.2.2结构及功能分析

4.2.3环境分析

4.2.4交通运输系统分析

4.3系统结构模型化技术

4.3.1结构模型的基本知识

4.3.2由可达矩阵画出有向图

4.3.3解析结构模型的步骤

思考与练习题

第5章系统模型与仿真

5.1系统建模及仿真概述

5.1.1系统模型及模型化的定义

5.1.2模型的分类

5.1.3建模的原则和步骤

5.1.4模型化的基本方法

5.1.5系统仿真的概念及作用

5.2系统动力学的建模

5.2.1系统动力学的发展简史

5.2.2系统动力学的研究对象

5.2.3系统动力学模型的特点

5.2.4系统动力学的建模步骤

5.2.5因果关系图

5.2.6系统动力学模型

5.3系统动力学仿真计算

5.3.1DYNAMO方程

5.3.2几种典型反馈回路的仿真计算

5.4延迟

5.4.1物流延迟

5.4.2信息流延迟

思考与练习题

第6章交通运输系统预测

6.1系统预测概述

6.1.1系统预测的概念

6.1.2预测方法的分类

6.1.3预测方法的要素

6.2定性预测方法

6.2.1头脑风暴法

6.2.2德尔菲法

6.3时间序列预测

6.3.1简单滑动预测

6.3.2加权滑动平均预测

6.4因果关系预测法

6.4.1回归预测

6.4.2马尔可夫预测

思考与练习题

第7章运输系统网络优化

7.1概述

7.2运输网络的最短路和最大流

7.2.1最短路问题

7.2.2最大流问题

7.3时间网络图的组成及绘制

7.4网络图的时间参数计算

7.4.1计算时间参数的目的

7.4.2工作时间估计

7.4.3时间参数的计算

7.5网络图优化分析

7.5.1工程进度的优化

7.5.2成本优化

7.5.3资源优化

思考与练习题

第8章运输系统综合评价

8.1系统综合评价概述

8.1.1系统评价的概念

8.1.2系统评价的分类

8.1.3系统评价的原则和步骤

8.1.4评价指标体系的建立

8.1.5系统评价的理论和方法

8.2系统的经济评价

8.2.1单复利法

8.2.2现值法

8.2.3回收率法

8.2.4收益一成本分析法

8.3常用的系统综合评价方法

8.3.1层次分析法

8.3.2模糊综合判定法

8.3.3聚类分析法

思考与练习题

第9章运输系统决策

9.1决策分析概述

9.1.1运输系统决策的概念

9.1.2运输系统决策问题分类

9.2不确定型问题决策分析

9.2.1悲观准则

9.2.2乐观准则

9.2.3折中准则

9.2.4等可能准则

9.2.5遗憾准则

9.3风险型问题的决策分析

9.3.1最大可能准则

9.3.2期望值准则

9.3.3决策树法

9.3.4关于风险型决策问题的一些讨论

9.4信息的价值

9.5效用理论及其应用

9.5.1效用理论的意义

9.5.2效用理论相关概念

9.5.3效用曲线的应用

思考与练习题

第10章对策分析

10.1基本概念

10.1.1对策论的产生及发展

10.1.2对策问题模型

10.2二人零和对策

10.2.1最优纯策略

10.2.2混合策略的纳什均衡

10.2.3混合策略的线性规划解法

10.3求解矩阵对策的简化方法

思考与练习题

第11章运输系统案例分析

11.1案例一解析结构模型在城市交通分析中的应用

11.1.1建立系统要素集

11.1.2建立邻接矩阵

11.1.3建立可达矩阵

11.1.4得出结构模型

11.1.5各交通问题关系分析

11.2案例二城市道路交通系统动力学模型的构建

11.2.1定义变量

11.2.2城市道路交通系统的反馈回路

11.2.3城市道路交通系统流程图

11.2.4结构方程式的确定及各参数的取值方法

11.2.5仿真预测

11.3案例三江苏省不同运输方式的综合评价

11.3.1不同运输方式综合评价指标体系的建立

11.3.2不同运输方式综合评价方法的基本原理

11.3.3评价过程及结果分析

11.4案例四湖北省旅客周转量预测模型

11.4.1一元线性回归模型

11.4.2确定性时间序列

11.4.3灰色预测GM(1，1)模型

11.4.4各种预测模型在旅客周转量预测中的应用

附录系统科学理论前沿

一、耗散结构理论

1.耗散结构理论的起源

2.耗散结构的形成

3.耗散结构的实例

二、协同学

1.协同学原理

2.协同作用实例

三、突变理论

1.突变理论的产生

2.突变理论的内容

3.突变理论的应用

四、混沌理论

五、复杂性研究

1.复杂适应系统

2.复杂巨系统

参考文献

　　本书在介绍一般系统工程的发展和理论时，既注意了过去传统的理论，如霍尔(Hall)的三维结构，又对近年来新发展的理论也都有所涉及。对有关系统方法论的最新发展，例如方法论中关于软系统方法论和东方系统方法论以及系统科学的理论前沿，如耗散结构、协同学、突变理论和复杂性研究等都有所介绍。在具体方法方面介绍比较全面，而且可运作，并大多附有相应的有一定实际意义的数例。最后还有4个分析较细的案例。　　本书比较全面地阐述了系统与系统工程的基本理论、交通运输系统、运输系统分析、运输系统模型与仿真、运输系统预测、运输系统网络优化、运输系统综合评价、运输系统决策及对策，以及运输系统工程应用案例等内容，共分为11章，各章均附有思考与练习题，便手读者理解、消化和应用系统工程的思想及方法。本书附录包括自组织理论、复杂性科学等系统科学发展的一些前沿知识，供有兴趣的读者学习参考。　　本书是为交通运输类本、专科专业基础课程所编写的教科书，也可供从事交通运输规划与管理的工程技术人员参考。