交通系統(tǒng)工程 重點(diǎn)整理.doc

1. 系統(tǒng)的特征和要求人們在認(rèn)識(shí)客觀事物或改造事物的過程中，用綜合分析的思維方式看待事物，根據(jù)事物內(nèi)在的、本質(zhì)的、必然的聯(lián)系，從整體的角度進(jìn)行分析和研究，這類事物就被看成為一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的特征：1整體性。系統(tǒng)整體性要求使各要素形成整體，構(gòu)成系統(tǒng)，以獲得更多、更大的功能。在認(rèn)識(shí)和改造系統(tǒng)的時(shí)候，必須從整體出發(fā)，從全局考慮，從系統(tǒng)、要素、環(huán)境的相互關(guān)系中探求系統(tǒng)整體的本質(zhì)和規(guī)律。各要素的結(jié)合要保持合理，注意從提高整體功能的角度去提高和協(xié)調(diào)要素的功能，提高要素的基本質(zhì)量是提高系統(tǒng)整體效能的基礎(chǔ)，但在提高要素質(zhì)量的同時(shí)，還要注意與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。2相關(guān)性。系統(tǒng)的相關(guān)性要求努力建立起系統(tǒng)各要素之間的合理關(guān)系，以消除各要素相互間的盲目聯(lián)系和無效行動(dòng)，提高系統(tǒng)的有序性，盡量避免系統(tǒng)的“內(nèi)耗”，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行的效果。3目的性。系統(tǒng)目的性要求明確系統(tǒng)功能，從而進(jìn)一步確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。4環(huán)境適應(yīng)性。系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性要求明確系統(tǒng)存在的條件，想方設(shè)法創(chuàng)造有利條件，保證系統(tǒng)的生存發(fā)展。2. 交通系統(tǒng)的特性交通系統(tǒng)具有一般系統(tǒng)所共有的特點(diǎn)，即整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性。1整體性體現(xiàn)在由人、車、道路、設(shè)施、管理組成的綜合整體；2相關(guān)性體現(xiàn)在交通系統(tǒng)內(nèi)部各系統(tǒng)之間是有機(jī)聯(lián)系、相互依存又相互作用的；3目的性表現(xiàn)為為人們從事各種活動(dòng)提供必要的物質(zhì)條件和空間活動(dòng)條件；4環(huán)境適應(yīng)性表現(xiàn)為交通系統(tǒng)處于社會(huì)環(huán)境之中，受周圍環(huán)境的影響和制約，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。交通系統(tǒng)還具有的特性：1開放性。交通系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，它的服務(wù)時(shí)間、地點(diǎn)和路線不需要事先申請(qǐng)，也沒人事先掌握這些信息，因而它的管理難度比較大。2高度隨機(jī)性。交通系統(tǒng)使用者在使用交通系統(tǒng)的時(shí)間上和方式上的高度隨機(jī)，使得城市交通系統(tǒng)在供求關(guān)系的調(diào)節(jié)上往往難以擺脫被動(dòng)和滯后的局面。3可控性。無論是交通源、流的產(chǎn)生及其時(shí)空分布，還是交通流向和路徑的選擇，以及交通方式的構(gòu)成等等，均有不同程度的可控性。3. 系統(tǒng)工程的特點(diǎn)系統(tǒng)工程：系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制 造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法系統(tǒng)工程的特點(diǎn)：(1)“一個(gè)系統(tǒng)，兩個(gè)最優(yōu)” 。 “一個(gè)系統(tǒng)”是指以系統(tǒng)為研究對(duì)象。“二個(gè)最優(yōu)是指系統(tǒng)的目標(biāo)是總體效果最優(yōu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的具體的方法或途徑也要求達(dá)到最優(yōu)。是系統(tǒng)工程的精華。(2)以“軟”為主。 如果把傳統(tǒng)的工程技術(shù)稱為硬技術(shù)的話，則系統(tǒng)工程是以“軟技術(shù)為主的工程技術(shù)，它是一大類新的工程技術(shù)的總稱。 (3)跨學(xué)科多，綜合性強(qiáng)。一方面是應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)的綜合性，另一方面是開展系統(tǒng)工程項(xiàng)目，要由各有關(guān)專業(yè)和各方面的專家參加協(xié)同工作。(4)從定性到定量的綜合集成研究。將專家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，把各種學(xué)科的科學(xué)原理和人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，發(fā)揮系統(tǒng)的整體優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢。 (5)以宏觀研究為主，兼顧微觀研究。宏觀調(diào)控、微觀搞活是系統(tǒng)管理的一條基本原理，不論系統(tǒng)大小，都是普遍適用的。研究微觀問題，重視它的宏觀背景，至少上升一個(gè)層次考慮問題。(6)實(shí)踐性與咨詢性。系統(tǒng)工程的應(yīng)用研究是針對(duì)實(shí)際問題的，是要解決問題并且接受實(shí)踐檢驗(yàn)的，這是系統(tǒng)工程的實(shí)踐性。4. 系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu)圖5. 系統(tǒng)分析的特點(diǎn)所謂系統(tǒng)分析，就是利用科學(xué)的分析工具和方法，分析和確定系統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、費(fèi)用與效益等問題，通過模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)，優(yōu)化分析和綜合評(píng)價(jià)，最后整理出完整、正確、可行的綜合資料，從而為決策提供充分依據(jù)。系統(tǒng)分析的特點(diǎn)：1以整體為目標(biāo)。考慮發(fā)揮系統(tǒng)總體的最高效益。個(gè)別要素的局部目標(biāo)只有與系統(tǒng)的總目標(biāo)相適應(yīng)時(shí)才能順利實(shí)現(xiàn)。2以特定問題為對(duì)象。系統(tǒng)分析目的在于尋求解決特定問題的最佳策略。系統(tǒng)分析針對(duì)不確定情況，研究解決問題的各種方案及其可能產(chǎn)生的結(jié)果。3運(yùn)用定量分析和其它科學(xué)方法。在許多復(fù)雜的情況下，必須要有準(zhǔn)確可靠的數(shù)字和資料作為科學(xué)決斷的依據(jù)。在利用數(shù)學(xué)方法描述有困難時(shí)，還要借用于其它科學(xué)方法。4憑借價(jià)值判斷。由于所提供的資料有許多是不確定的變量，而客觀環(huán)境又會(huì)發(fā)生各種變化，因此，在進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)，還要憑借各種價(jià)值觀念進(jìn)行判斷和選優(yōu)。6. 系統(tǒng)分析要素1目的。系統(tǒng)分析人員的首要任務(wù)就是要充分了解建立系統(tǒng)的目的和要求，同時(shí)還應(yīng)確定系統(tǒng)的構(gòu)成和范圍。2可行方案?？尚蟹桨甘沁x優(yōu)的前提，沒有足夠數(shù)量的方案就沒有優(yōu)化。只有在性能、費(fèi)用、效益、時(shí)間等指標(biāo)上互有長短并能進(jìn)行對(duì)比的，才稱得上是可行方案。3模型。使用模型進(jìn)行分析，是系統(tǒng)分析的基本方法。4費(fèi)用。用于方案實(shí)施的實(shí)際支出就是費(fèi)用。費(fèi)用一般用貨幣表示。但在決定對(duì)社會(huì)有廣泛影響的大項(xiàng)目時(shí)，還要考慮非貨幣支出的費(fèi)用。5效果(效益)。效果就是達(dá)到目的所取得的成果。衡量效果的尺度有效益和有效性兩種指標(biāo)。6評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。衡量可行性方案優(yōu)劣的指標(biāo)是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，確定出各方案的優(yōu)劣順序。7.系統(tǒng)分析的要點(diǎn)和步驟系統(tǒng)分析的要點(diǎn)：系統(tǒng)分析注意邏輯思維推理的方法，在分析時(shí)往往要通過追問一系列“為什么”而使問題得到圓滿的解答。做什么（What）是什么（What）在何處做（Where）在何時(shí)做（When）由誰做（Who）怎樣做（How）。這些提問可以歸結(jié)為七個(gè)“W”，只有圓滿地回答了以上的提問，才能對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)目的、開發(fā)地點(diǎn)、開發(fā)時(shí)間、開發(fā)人員、開發(fā)方法有一個(gè)完整、清晰、圓滿的答案。系統(tǒng)分析的步驟：1確定目的。首先要明確所分析問題的目的和當(dāng)前目標(biāo)。2收集分析資料、探索可行方案。3建立模型(模型化)。建立模型預(yù)測每一方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，并根據(jù)其結(jié)果定量說明各方案的優(yōu)劣與價(jià)值。4系統(tǒng)的最優(yōu)化。 通過模型，運(yùn)用最優(yōu)化的理論和方法，對(duì)若干替換方案進(jìn)行最優(yōu)化，求出幾個(gè)替換解。5系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。8. 模型的分類系統(tǒng)模型一般不是系統(tǒng)對(duì)象本身，而是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的描述或抽象。從模型形式來分，模型可以分為三大類：物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型。1物理模型可分為：1）實(shí)體模型2）比例模型3）模擬模型。2數(shù)學(xué)模型可以分為：1）解析模型2）邏輯模型3）網(wǎng)絡(luò)模型4）圖像與表格5）信息網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字化模型。3概念模型：任務(wù)書、明細(xì)表、說明書、技術(shù)報(bào)告、咨詢報(bào)告等，以及表達(dá)概念的示意圖。 9. 模型化的意義系統(tǒng)的模型化就是建立系統(tǒng)模型。模型化是系統(tǒng)工程的重要方法，其原因在于：1研究對(duì)象所決定。系統(tǒng)工程的研究對(duì)象需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬分析，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的模擬就必須建立模型。2系統(tǒng)開發(fā)的需要。在開發(fā)一個(gè)新系統(tǒng)時(shí)，由于此時(shí)系統(tǒng)尚未建立，無法直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只能通過建造系統(tǒng)模型來對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行預(yù)測，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的分析、優(yōu)化和評(píng)價(jià)。3經(jīng)濟(jì)上的考慮。 對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其成本是十分昂貴的，但是使用系統(tǒng)模型就便宜多了。4安全上的考慮。用模型化的方法可避免各種危險(xiǎn)而提出各種可靠的數(shù)據(jù)，為決策提供依據(jù)。5時(shí)間上的考慮。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等系統(tǒng)，由于慣性大、反應(yīng)周期很長，對(duì)其直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要等若干年之后才能看到結(jié)果，這是系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)所不允許的。而系統(tǒng)模型化很快就可以得到分析結(jié)果。6系統(tǒng)模型容易操作，分析結(jié)果易于理解。10.建模步驟與常用方法建模步驟：（1）根據(jù)系統(tǒng)的目的，提出建立模型的目的。（2）根據(jù)建立模型的目的，提出要解決的具體問題。（3）根據(jù)所得出的問題，構(gòu)思要建立的模型類型、各類模型之間的關(guān)系等，即構(gòu)思所要建立的模型系統(tǒng)。（4）根據(jù)所構(gòu)思的模型體系，收集有關(guān)資料。(5）設(shè)置變量和參數(shù)。(6）模型具體化。（7）檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷恼_性。（8）將模型標(biāo)準(zhǔn)化。（9）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的模型編制計(jì)算機(jī)程序，使模型運(yùn)行。建模常用方法：（1）直接法。（2）數(shù)據(jù)分析法。（3）概率分析法。（4）試驗(yàn)分析法。（5）模擬法。（6）想定法。（7）數(shù)學(xué)模型的建立。11. 預(yù)測要素與預(yù)測步驟預(yù)測要素：1)時(shí)間。2)數(shù)據(jù)。3)模型。4)費(fèi)用。5)精度。6)實(shí)用 。預(yù)測的步驟：1)確定目標(biāo) 。2)確定預(yù)測要素 。3)選擇預(yù)測方法 。4)收集和分析數(shù)據(jù)。5)建立預(yù)測模型 。6)模型的分析。7)利用模型預(yù)測。8）預(yù)測結(jié)果的分析。 12. 時(shí)間序列預(yù)測(包括GM（1.1）所謂時(shí)間序列，就是同一變量的一組觀察值，按其發(fā)生的先后次序予以排列，它的發(fā)展變化是有著一定規(guī)律的。趨勢外推法 移動(dòng)平均法 加權(quán)移動(dòng)平均法 指數(shù)平滑法 灰色預(yù)測法GM（1,1）模型建立方法與步驟(1) 確定原始數(shù)列 (0) x (0)(t)| t=1,2,n ( 2 )對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加處理（3）(,)模型的建立(4)確定(,)預(yù)測模型的參數(shù)（5）還原模型(6)模型精度檢驗(yàn)（7）應(yīng)用(,)模型進(jìn)行預(yù)測13.線性回歸預(yù)測按照變量的個(gè)數(shù)，可以分為一元回歸分析和多元回歸分析；按照變量之間的關(guān)系，又可以分為線性回歸分析和非線性回歸分析?；貧w分析的主要步驟如下：(1)收集資料。(2)初步建立預(yù)測模型。(3)計(jì)算模型中的參數(shù)。(4)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，確定回歸預(yù)測模型。(5)利用模型進(jìn)行預(yù)測。 14. 最優(yōu)化問題描述系統(tǒng)最優(yōu)化過程是指得到系統(tǒng)在一定限制條件下達(dá)到評(píng)價(jià)目標(biāo)最大值（最小值）方案的過程。最優(yōu)化問題：一般的最優(yōu)化問題主要是指函數(shù)優(yōu)化問題和組合優(yōu)化問題。15.多目標(biāo)規(guī)劃的理想點(diǎn)法16.距離矩陣法求最短路在有些最短路問題中，我們不僅需要從一個(gè)起點(diǎn)到一個(gè)終點(diǎn)的最短路線，而且需要知道網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)點(diǎn)之間的最短路線。用Dijkstra算法求解任意點(diǎn)之間的最短路問題比較復(fù)雜，有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，就需要這種算法重復(fù)計(jì)算n次，這里我們介紹一種借助于距離矩陣求解最短路的方法。17. 生滅過程生滅過程具有隨機(jī)性，服務(wù)系統(tǒng)也具有隨機(jī)性，顧客到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的時(shí)間和數(shù)量是隨機(jī)的，對(duì)每個(gè)顧客進(jìn)行服務(wù)所需要的時(shí)間長短也是不確定的。這兩方面共同作用的結(jié)果是，服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的顧客有時(shí)要排隊(duì)，有時(shí)不排隊(duì)、排隊(duì)的隊(duì)伍有時(shí)長、有時(shí)短。18.M/M/1系統(tǒng)19.評(píng)價(jià)分類按評(píng)價(jià)項(xiàng)目分類：(1)目標(biāo)評(píng)價(jià)。 (2)方案評(píng)價(jià)。(3)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。 (4)計(jì)劃評(píng)價(jià)。 (5)規(guī)劃評(píng)價(jià)。按評(píng)價(jià)的時(shí)間順序分類：(1)事前評(píng)價(jià)。(2)中間評(píng)價(jià)。(3)事后評(píng)價(jià)。(4)跟蹤評(píng)價(jià)。按內(nèi)容分類：(1)技術(shù)評(píng)價(jià)(2)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)(3)社會(huì)評(píng)價(jià) (4)綜合評(píng)價(jià)20.評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的制定評(píng)價(jià)指標(biāo)包括系統(tǒng)目標(biāo)所涉及的一切方面，評(píng)價(jià)指標(biāo)必須與國家的方針、政策、法令的要求一致。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系通?？梢钥紤]如下六個(gè)方面：一是政策性指標(biāo)，包括政府的方針、政策、法令，以及法律約束和發(fā)展規(guī)劃等方面的要求，這對(duì)國防或國計(jì)民生方面的重大項(xiàng)目或大型系統(tǒng)尤為重要；二是技術(shù)性指標(biāo)，包括產(chǎn)品的性能、壽命、可靠性、安全性等；三是經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，包括方案成本、效益、建設(shè)周期、回收期等；四是社會(huì)性指標(biāo)，包括社會(huì)福利、社會(huì)節(jié)約、綜合發(fā)展、污染、生態(tài)環(huán)境等；五是資源性指標(biāo)；六是時(shí)間性指標(biāo)。21.層次分析法(應(yīng)用、檢驗(yàn)）層次分析法（AHP）是一種定性分析與定量分析相結(jié)合的決策分析方法。這種分析方法的特點(diǎn)是將決策者對(duì)復(fù)雜對(duì)象的決策思維過程系統(tǒng)化、層次化和模型化。可用于多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的決策問題分析。22.SWOT法23. 決策問題構(gòu)成1) 決策主體或決策者。 2)決策目標(biāo)。3)方案。4)結(jié)果。5)決策準(zhǔn)則 24