道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程

主要研究?jī)?nèi)容

1．道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析

道路交通運(yùn)輸需求分析、供給分析、交通運(yùn)輸效益分析、道路交通運(yùn)輸質(zhì)量分析評(píng)價(jià)等。

2．道路交通運(yùn)輸需求量預(yù)測(cè)

包括道路交通運(yùn)輸量預(yù)測(cè)的意義、運(yùn)輸系統(tǒng)常用的預(yù)測(cè)方法、道路交通運(yùn)輸量預(yù)測(cè)、交通運(yùn)輸方式分擔(dān)預(yù)測(cè)等。

3．道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化方法

包括線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法介紹，汽車的選型優(yōu)化、汽車行駛路線優(yōu)化、汽車更新優(yōu)化等。

4．道路運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)

包括圖和網(wǎng)絡(luò)的基本概述，最短路、最小費(fèi)用、最大流問題和道路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。

5．道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)排隊(duì)論

討論排隊(duì)論的基本概念理論、裝車運(yùn)輸系統(tǒng)中的排隊(duì)論、道路與交通工程中的排隊(duì)論、汽車維修服務(wù)系統(tǒng)中的排隊(duì)論等。

6．道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的存貯論

討論存貯論的基本概念理論，汽車維修配件存貯優(yōu)化，集裝箱空箱保存量?jī)?yōu)化等。

7．道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)決策

討論決策的概念和基本理論方法，交通運(yùn)輸決策模型的建立和應(yīng)用、運(yùn)輸企業(yè)決策模型的建立和應(yīng)用等。

8．信息技術(shù)在道路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

論述道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)的電子化、信息化和智能化途徑。介紹2l世紀(jì)的汽車地面運(yùn)輸體系。2100433B

第二次世界大戰(zhàn)后期，美國在運(yùn)輸艦隊(duì)中采用了運(yùn)籌學(xué)的方法。到了60年代初，系統(tǒng)工程在運(yùn)輸系統(tǒng)中開始廣泛應(yīng)用，并出現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)對(duì)城市交通系統(tǒng)的在線控制。70年代起，運(yùn)輸系統(tǒng)工程成為發(fā)達(dá)國家運(yùn)輸業(yè)普遍采用的一項(xiàng)工程技術(shù)。它從小規(guī)模利用微型計(jì)算機(jī)對(duì)車場(chǎng)車輛調(diào)度、火車站點(diǎn)調(diào)用、飛機(jī)航班控制和輪船?？看a頭調(diào)度的最優(yōu)化發(fā)展到采用大型數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸系統(tǒng)中的長(zhǎng)期規(guī)劃、運(yùn)輸量的預(yù)測(cè)、運(yùn)輸政策仿真等全局性的工程。

對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)時(shí)，首先要根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)、資源分布和工業(yè)布局，利用統(tǒng)計(jì)資料、仿真技術(shù)和各種預(yù)測(cè)方法對(duì)運(yùn)輸量及其分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，再根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和自然環(huán)境及其他約束條件建立相應(yīng)的系統(tǒng)模型。它是運(yùn)輸系統(tǒng)工程的主要內(nèi)容。運(yùn)輸系統(tǒng)模型主要有四類。

1.物流規(guī)劃模型 例如某項(xiàng)物資有若干生產(chǎn)基地，需要將該項(xiàng)物資調(diào)到各消費(fèi)地區(qū)。在已知各產(chǎn)地的供應(yīng)量、各銷地需求量和從某產(chǎn)地到某銷地的單位物資運(yùn)價(jià)的條件下，制定總運(yùn)輸費(fèi)用為最小的調(diào)運(yùn)方案。這類運(yùn)輸問題可歸納為一種特殊的線性規(guī)劃問題，用表上作業(yè)法求解比一般單純形法更為簡(jiǎn)便。表上作業(yè)法是以產(chǎn)銷平衡為前提。當(dāng)產(chǎn)銷不平衡時(shí)，則需要把產(chǎn)銷不平衡問題化成產(chǎn)銷平衡問題。另外，在需要調(diào)用多種物資的情況下,這類問題也可用網(wǎng)絡(luò)模型來求解。網(wǎng)絡(luò)模型(見網(wǎng)絡(luò)理論)由節(jié)點(diǎn)和邊線組成(圖3[網(wǎng)絡(luò)模型])。節(jié)點(diǎn)為站點(diǎn)，如產(chǎn)地或銷地的車站、碼頭、飛機(jī)場(chǎng)等，邊線為連接站點(diǎn)的運(yùn)輸線路，如鐵路、水路、公路、管道、航線等。付運(yùn)的貨物、乘客作為邊線上流過的“流”，在每條邊線上有相應(yīng)的投資、運(yùn)行費(fèi)和容量約束。這樣一個(gè)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可對(duì)運(yùn)輸規(guī)劃提出運(yùn)輸費(fèi)用最小的方案，并可用于長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)輸規(guī)劃中進(jìn)行方案比較，以確定建設(shè)最優(yōu)的運(yùn)輸系統(tǒng)。對(duì)于線性網(wǎng)絡(luò)，可用最小費(fèi)用、最大流法計(jì)算。對(duì)于非線性網(wǎng)絡(luò)，可根據(jù)規(guī)劃所要求的精度，采用分段線性化方法來逼近它的解。對(duì)于固定費(fèi)用，可采用分枝限界法。

② 路網(wǎng)規(guī)劃模型 在物流規(guī)劃中，運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)不限于現(xiàn)有路網(wǎng),可以新建和擴(kuò)建新的通路,這樣就將物資的供應(yīng)、運(yùn)輸和需求等環(huán)節(jié)作為一個(gè)整體，建立起一個(gè)多發(fā)點(diǎn)和多收點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型。這類問題大都可化為混合整數(shù)規(guī)劃模型求解?；旌险麛?shù)規(guī)劃的求解方法有割平面法、分枝限界法、本德斯分解算法等。

③ 管理調(diào)度模型 運(yùn)輸系統(tǒng)的管理包括體制的建立及日常運(yùn)行方案和調(diào)度計(jì)劃。例如，鐵路管理體制的縱向?qū)哟斡需F道部、路局、分局、站段；橫向?qū)哟斡熊噭?wù)、機(jī)務(wù)、工程電氣車輛等很多并行的業(yè)務(wù)部門。通過管理系統(tǒng)模型，就可尋求最佳的管理體制結(jié)構(gòu)。在制定運(yùn)行方案時(shí),要用系統(tǒng)的觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)方案各部分的相互依存、相互協(xié)調(diào)，根據(jù)運(yùn)輸計(jì)劃、技術(shù)計(jì)劃所規(guī)定的列車編組計(jì)劃、運(yùn)行圖、車站的技術(shù)作業(yè)過程以及物資部門的生產(chǎn)規(guī)律、生產(chǎn)計(jì)劃和裝卸、搬運(yùn)的生產(chǎn)能力，針對(duì)運(yùn)輸?shù)娜^程組織各個(gè)部門的協(xié)調(diào)動(dòng)作，形成系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系的有機(jī)整體。在運(yùn)行方案的基礎(chǔ)上制定調(diào)度模型。調(diào)度模型可用于車輛調(diào)度、汽車的線路調(diào)度等場(chǎng)合。

④ 政策分析模型 為了保證運(yùn)輸系統(tǒng)的先行地位，使運(yùn)輸系統(tǒng)適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，并保證運(yùn)輸系統(tǒng)本身的發(fā)展。需要根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境，以及系統(tǒng)的組織管理狀況制訂發(fā)展戰(zhàn)略和相應(yīng)的政策。制定政策分析模型，在綜合考慮影響運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的所有因素、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上分析政策的合理性和可行性。

內(nèi)容提要：

本書比較全面地闡述了系統(tǒng)與系統(tǒng)工程的基本理論、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)分析、運(yùn)輸系統(tǒng)模型與仿真、運(yùn)輸系統(tǒng)預(yù)測(cè)、運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、運(yùn)輸系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)、運(yùn)輸系統(tǒng)決策及對(duì)策,以及運(yùn)輸系統(tǒng)工程應(yīng)用案例等內(nèi)容2100433B