系統(tǒng)分析在交通運輸領域的應用

1、交通系統(tǒng)分析課程論文學 生 姓 名 衛(wèi)晶 學 院 交通學院 班 級 交通工程152Z 學 號 1526052044 日期 2016 年 6 月 12 日系統(tǒng)分析在交通運輸中的作用 交通運輸樞紐系統(tǒng)分析衛(wèi)晶摘要：研究交通運輸樞紐的功能、結構及樞紐內各種運輸方式或設備間的相互協(xié)調，以充分發(fā)揮交通運輸樞紐系統(tǒng)的綜合功能和各種交通運輸方式的優(yōu)勢，強化交通運輸樞紐的系統(tǒng)功能，優(yōu)化運輸網的點、線系統(tǒng)能力協(xié)調，進而提高整個交通運輸大系統(tǒng)的綜合運輸能力，更好地為社會經濟和人民生活的需要服務。關鍵詞：交通運輸樞紐系統(tǒng)；綜合功能；運輸能力Abstract：Researching transportation vi

2、tal pointfunction, structure and mutually moderate of vital point conveyance way or equip ments, to full exertive the comprehensive functions of transportation vital point system and the advantages of various transportation ways, to enhance the system function of transportation vital point, to excel

3、lent turn system ability moderate of the point and line of transport network, then exaltation the comprehensive conveyance ability of the whole transportation system, better serve for society economy and the needs of people life.Key words: transportation vital point system; comprehensive function;co

4、nveyance ability一、引言交通運輸樞紐是指在兩條或者兩條以上交通運輸線路 的交匯、銜接處形成的，具有運輸組織與管理、中轉換乘及換 裝、裝卸存儲、多式聯(lián)運、信息流通和輔助服務六大功能的綜 合性設施，作為交通運輸?shù)纳a組織基地和交通運輸網絡中 客貨集散、轉運及過境的場所，交通運輸樞紐是提高客貨運 輸效率的關鍵環(huán)節(jié)。交通運輸樞紐系統(tǒng)分析主要是研究交通 運輸樞紐的功能、結構及樞紐內各種運輸方式或設備（包括 工業(yè)運輸和城市運輸）間的相互協(xié)調，以充分發(fā)揮交通運輸 樞紐系統(tǒng)的綜合功能和各種交通運輸方式的優(yōu)勢，強化交通 運輸樞紐的系統(tǒng)功能，優(yōu)化運輸網的點、線系統(tǒng)能力協(xié)調，進 而提高整個交通運輸大

5、系統(tǒng)的綜合運輸能力，更好地為社會 經濟和人民生活的需要服務。二、交通運輸樞紐的系統(tǒng)特性由系統(tǒng)科學理論可知，所謂系統(tǒng)就是由兩個以上（包括兩個） 相互區(qū)別又相互聯(lián)系的要素有機結合起來實現(xiàn)某一特定功能的綜合整體。從系統(tǒng)及交通運輸樞紐的基本定義角度來看，交通運輸樞紐本身是一個由多個相關要素組成完成特定功能的系統(tǒng)，它不僅具有系統(tǒng)的一般特征，同時還具有區(qū)別于其他系統(tǒng)的特性。交通運輸樞紐的系統(tǒng)特性表現(xiàn)在如下幾個方面：1.結構的統(tǒng)一性。交通運輸樞紐由多種交通運輸方式的多種運輸設備組成，每一種交通運輸方式或運輸設備在交通運輸樞紐中具有不盡相同的功能與作用，但作為一個系統(tǒng)整體，交通運輸樞紐系統(tǒng)具有統(tǒng)一的功能與引示

6、。這就是完成樞紐內貨物及旅客運輸?shù)闹修D與地方作業(yè)，確保客貨運輸全過程的實現(xiàn)及運輸生產的連續(xù)性，滿足統(tǒng)一運輸網及樞紐所在城市或地區(qū)的經濟發(fā)展及人民生活對運輸?shù)男枰?.結構的復雜性。交通運輸樞紐由多種交通運輸運輸方式又由為實現(xiàn)其運輸過程的多種運輸設備按一定布 局原則和技術要求統(tǒng)一配置而成。為實現(xiàn)各種運輸方式間的 相互協(xié)調，有關運輸設備的布局與配置又須統(tǒng)籌安排。由此 構成了運輸樞紐結構的復雜性。交通運輸樞紐系統(tǒng)具有由多 個多級子系統(tǒng)構成的多級梯階的復雜結構。3.交通運輸樞紐與其外部環(huán)境具有十分密切而復雜的聯(lián) 系。就整個交通運輸大系統(tǒng)而言。它由線系統(tǒng)與點系統(tǒng)兩類 子系統(tǒng)群構成，交通運輸樞紐屬點系統(tǒng)，

7、就一個交通運輸樞 紐而言，它既是一個具有復雜結構以及特定功能的系統(tǒng)，同 時又是交通運輸大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，以交通運輸大系統(tǒng)為 其外部環(huán)境。同時，交通運輸樞紐又是它所依托的城市或地 區(qū)大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，以城市或地區(qū)為其外部環(huán)境，因此， 交通運輸樞紐與其所在的城市或地區(qū)間具有十分密切而復 雜的聯(lián)系。4.交通運輸樞紐是多種交通運輸方式或多種交通運輸設 備構成的結合部，其內部各子系統(tǒng)間、要素間的相互協(xié)調具有非常重要的意義。5.交通運輸樞紐的各個子系統(tǒng)發(fā)展不平衡性和技術差異性?；诟鹘煌ㄟ\輸樞紐形成的歷史過程及自然條件等不盡相同，樞紐內各種交通運輸方式形成過程及發(fā)展也不盡相同和平衡。交通運輸樞紐內各種

8、運輸?shù)木唧w作業(yè)過程和技術設備配置各有特點，這就決定了交通運輸樞紐內各子系統(tǒng)間存在一定的技術差異性。為此，在具體分析與實施過程中必須區(qū)別對待。6.交通運輸樞紐具有一定的自適應性或自組織性。當交通運輸網或城市系統(tǒng)等外部環(huán)境發(fā)生變化，需要改變或調整交通運輸樞紐的功能及目標時，交通運輸樞紐的自身結構及特征即可進行相應的改變。如城市交通運輸網個別區(qū)段負荷過大，從而導致了運輸流自身進行調整，自動尋求負荷較小的方向，保證向穩(wěn)定狀態(tài)過渡。綜上所述，交通運輸樞紐本身是一個復雜系統(tǒng)，且具有諸多系統(tǒng)特性。因此，我們必須將交通運輸樞紐視作一個客觀系統(tǒng)對象，結合其特性，運用系統(tǒng)分析的理論與方法進行 規(guī)劃，其次要有利于運

9、輸樞紐內各種交通運輸方式及其各種 研究。三、交通運輸樞紐系統(tǒng)的功能1、交通運輸樞紐是各種交通運輸方式干線的匯集點，是大宗客流和貨流中轉、換乘、換裝與集散之點，是各種交通運輸方式銜接和聯(lián)運的主要基地。交通運輸樞紐的布局決定了不同交通運輸方式間聯(lián)運轉換點的分布，因而對于大宗客流、 貨流的運輸路徑、運輸效率、貨物轉運速度有著決定性影響。 它在良好地完成運輸全過程中起著重要作用，對于國民經濟發(fā)展的良性循環(huán)起到促進作用。 2、交通運輸樞紐是同一種運輸方式多條干線相互銜接，進行旅客和貨物中轉或對運營的車輛、船舶、飛機等進行技術作業(yè)和調節(jié)的重要基地，同時還為各種運輸工具的周轉和檢修等提供各種技術服務。3、交

10、通運輸樞紐大多與城市相共生，它對城市的形成和發(fā)展有著很大作用。它是城市實現(xiàn)內外聯(lián)系的橋梁與脈絡，是城市整體的一部分。城市交通運輸?shù)母鞣N設備和建筑也是構成交通運輸樞紐的有機組成部分。它的基本功能是保證完成四種主流作業(yè)：直通作業(yè)、中轉作業(yè)、樞紐地方作業(yè)以及城市對外聯(lián)系的相關作業(yè)。 具體地說，交通運輸樞紐所承擔的主要作業(yè)包括：（1） 為本地區(qū)旅客的到發(fā)以及過境旅客改變旅行方向或換乘另一種交通運輸方式服務；（2）為各種交通運輸方式之間換裝貨物服務；（3）通過干線直接將貨物送達貨運站、碼頭，通過專用線將貨物直接將貨物送達或貨運站、碼頭，通過專用線將貨物直接送達工礦企業(yè)、倉庫或者反方向的運出； （4）將貨

11、物由外部干線運輸轉入城市內部運輸線路，或者相反方向的接運； （5）對各種交通運輸方式運營（接運、發(fā)送、編組），為車、船等運輸工具工具的周轉與檢修提供各種技術服務；（6）樞紐內部運輸作業(yè)，包括城市各區(qū)間及其與郊區(qū)間的客、貨運輸。四、交通運輸樞紐系統(tǒng)的構成就客貨運送過程子系統(tǒng)而言，交通運輸樞紐系統(tǒng)系統(tǒng)包括兩種性質不同的交通運輸模式，一是溝通國內與國外、國內各地區(qū)和各城市間聯(lián)系的干線運輸，稱為交通運輸樞紐系統(tǒng)的外部運輸子系統(tǒng)；二是實現(xiàn)交通運輸樞紐系統(tǒng)內部聯(lián)系的干線運輸，稱為交通運輸樞紐系統(tǒng)的內部運輸子系統(tǒng)。就技術設備子系統(tǒng)而言，交通運輸樞紐系統(tǒng)一般包括各種交通運輸方式的干線、與各干線相對應的運輸站點

12、（車站、站場、港口、機場、管道泵站等）、倉儲設備及各種轉接設備（聯(lián)絡線、換乘或轉運設備及場所）。各種交通運輸方式的成套設備適當配置構成了交通運輸樞紐系統(tǒng)中具有一定獨立功能的子系統(tǒng)、航空運輸子系統(tǒng)、管道運輸子系統(tǒng)、城市內部運輸子系統(tǒng)、工業(yè)運輸子系統(tǒng)、樞紐內部聯(lián)絡子系統(tǒng)。五、交通運輸樞紐布局與運輸設備的配置與原則首先應服從于國家和區(qū)域綜合交通網的總體布局與規(guī)劃，其次要有利于運輸樞紐內各種交通運輸方式及其各種運輸設備間的相互協(xié)調。具體應遵循以下一些原則：（1） 服從綜合交通運輸網布局與規(guī)劃的要求，充分考慮樞紐在綜合交通運輸網中的地位、承擔的任務及樞紐的合理分工，以最大限度地提高綜合交通運輸系統(tǒng)的綜合

13、能力為最高目標；（2）有利于樞紐內各種交通方式間的協(xié)調，在考慮與相鄰樞紐合理分工的前提下，使各項設備既不重復設置，又不因設備不足而影響運輸暢通，并應保證主要客流、貨流在樞紐內徑路順直、便捷，保證整個樞紐通暢；（3）充分發(fā)揮樞紐內各種交通運輸方式的優(yōu)勢。應根據所分擔的合理客貨運輸任務而確定每種運輸方式的適當規(guī)模和技術等級，最大限度地提高運輸樞紐內各種運輸方子系統(tǒng)的綜合能力，最大限度地發(fā)揮各種交通運輸方式的優(yōu)勢；（4）有利于城市建設和工業(yè)發(fā)展，更好地滿足工農業(yè)生產和人民生活的需要；（5）充分考慮其他綜合因素。如運輸能力要有適當儲備，設備配置具有靈活機動性，同時還要充分考慮國際要求和環(huán)境保護等。六、

14、交通運輸樞紐內各種運輸方式的相互協(xié)調交通運輸樞紐是各種運輸方式的主要銜接點，是各種運輸方式多種運輸設備構成的結合部系統(tǒng)。樞紐內各種運輸方式相互協(xié)調，須具備一定的技術設備物質基礎和相應的組織保障，即應具備以下基本條件：（1） 保證運輸過程的連續(xù)性，即不間斷、無延誤地完成技術作業(yè)過程中的全部必要作業(yè)。（2）交通運輸樞紐內各種運輸設備的通過能力、輸送能力彼此相適應，它體現(xiàn)在一般的指標中（貨物噸數(shù)、旅客人數(shù)），或體現(xiàn)在該種運輸方式接運的運輸量與所需的單元運輸工具的能力及數(shù)量的相適應上。兩種運輸方式銜接處，需設置中間庫場及換裝機具時，這些設備的能力應與相鄰接的運輸方式的通過能力適應。（3）各環(huán)節(jié)的作業(yè)時

15、間相互協(xié)調，以基本作業(yè)環(huán)節(jié)為目標，前一項作業(yè)占用整車設備的時間應小于等于后一項作業(yè)占用整套設備的時間，且兩者均應小于等于基本作業(yè)的相應作業(yè)時間。（4）必要的組織，制度保證，為確保交通運輸樞紐內各種運輸方式間的相互協(xié)調應設置有相應的高、中、低各級管理組織，并制定有配套可行的相應制度。參考文獻：1 胡列格,劉中,等.交通樞紐與港站M.北京:人民交通出版社，2013.2 沈志云,鄧學鈞.交通運輸工程學M.北京:人民交通出版社，2013.3 劉燦齊.現(xiàn)代交通規(guī)劃學M.北京:人民交通出版社，2008.4 邵振一，董千里.道路運輸組織學M.北京:人民交通出版社，2005.5 邱榮祖.公路交通運輸系統(tǒng)工程M

16、.廈門:廈門大學出版社，2005.6 中國公路學會.交通工程手冊K.北京:人民交通出版社，1998.7 劉舒燕.交通運輸系統(tǒng)工程M.北京:人民交通出版社，1998.二、綜合題1.請結合上述材料，運用系統(tǒng)分析的相關理論和方法，分析法的評價模型. DA:通道建設的思路，并對京滬高鐵的技術選擇問通道建設思路：（1）環(huán)境分析：包括京滬經濟帶的社會經濟發(fā)展水平、產業(yè)結構、人口分布、自然環(huán)境、政策要求等； 提出交通運輸通道的發(fā)展目標； 運輸需求分析：包括需求量分析與預測、需求結構分析等； 分析城際運輸系統(tǒng)現(xiàn)狀：包括運輸市場結構、不同運輸方式的技術經濟特征、運輸技術設

17、備（固定設備與移動設備）、運輸組織、運輸能力、運營策略、現(xiàn)階段的適應性等； 運輸方式選擇：包括運輸需求在各運輸方式間的分配、供需均衡分析； 不同運輸方式的能力形成與協(xié)調； 通道建設方案的形成與比選； 方案的確定與實施。 層次分析法模型略。 3.使用LINGO軟件，編制程序如下： model: !6發(fā)點8收點運輸問題; sets:   warehouses/wh1.wh6/: capacity;   vendors/v1.v8/:

18、0;demand;   links(warehouses,vendors): cost, volume; endsets !目標函數(shù);   min=sum(links: cost*volume); !需求約束;   for(vendors(J): sum(warehouses(I): volume(I,J)=demand(J); !產量約束;   for(warehouses(I):&#

19、160;    sum(vendors(J): volume(I,J)<=capacity(I);   !這里是數(shù)據; data:   capacity=60 55 51 43 41 52;   demand=35 37 22 32 41 32 43 38;    cost=6 2&

20、#160;6 7 4 2 9 5         4 9 5 3 8 5 8 2         5 2 1 9 7 4 3 3         7 6

21、0;7 3 9 2 7 1         2 3 9 5 7 2 6 5         5 5 2 2 8 1 4 3; enddata end   Global optimal

22、0;solution found at iteration:            20   Objective value:                       

23、0;         664.0000                          Variable           Value&

24、#160;       Reduced Cost                  CAPACITY( WH1)        60.00000         

25、;   0.000000                  CAPACITY( WH2)        55.00000            0.000000 

26、0;                CAPACITY( WH3)        51.00000            0.000000        

27、;          CAPACITY( WH4)        43.00000            0.000000              

28、    CAPACITY( WH5)        41.00000            0.000000                  CAPACITY(

29、0;WH6)        52.00000            0.000000                     DEMAND( V1)  

30、0;     35.00000            0.000000                     DEMAND( V2)      &#

31、160; 37.00000            0.000000                     DEMAND( V3)        22.00000

32、0;           0.000000                     DEMAND( V4)        32.00000    &#

33、160;       0.000000                     DEMAND( V5)        41.00000        

34、    0.000000                     DEMAND( V6)        32.00000           

35、0;0.000000                     DEMAND( V7)        43.00000            0.000000  

36、                   DEMAND( V8)        38.00000            0.000000     

37、0;            COST( WH1, V1)        6.000000            0.000000           

38、       COST( WH1, V2)        2.000000            0.000000                &#

39、160; COST( WH1, V3)        6.000000            0.000000                  COST( WH1, V

40、4)        7.000000            0.000000                  COST( WH1, V5)     

41、   4.000000            0.000000                  COST( WH1, V6)        2.000000 

42、           0.000000                  COST( WH1, V7)        9.000000      &#

43、160;     0.000000                  COST( WH1, V8)        5.000000           

44、0;0.000000                  COST( WH2, V1)        4.000000            0.000000   

45、0;              COST( WH2, V2)        9.000000            0.000000         

46、         COST( WH2, V3)        5.000000            0.000000              &#

47、160;   COST( WH2, V4)        3.000000            0.000000                  COST( 

48、;WH2, V5)        8.000000            0.000000                  COST( WH2, V6)   

49、     5.000000            0.000000                 COST( WH2, V7)        8.000000

50、            0.000000                  COST( WH2, V8)        2.000000     &#

51、160;      0.000000                  COST( WH3, V1)        5.000000          

52、0; 0.000000                  COST( WH3, V2)        2.000000            0.000000  

53、0;               COST( WH3, V3)        1.000000            0.000000        

54、          COST( WH3, V4)        9.000000            0.000000             &#

55、160;    COST( WH3, V5)        7.000000            0.000000                  COST

56、( WH3, V6)        4.000000            0.000000                  COST( WH3, V7)  

57、      3.000000            0.000000                  COST( WH3, V8)       &#

58、160;3.000000            0.000000                  COST( WH4, V1)        7.000000   &#

59、160;        0.000000                  COST( WH4, V2)        6.000000        

60、0;   0.000000                  COST( WH4, V3)        7.000000            0.000000

61、0;                 COST( WH4, V4)        3.000000            0.000000      

62、            COST( WH4, V5)        9.000000            0.000000           &#

63、160;      COST( WH4, V6)        2.000000            0.000000                

64、0; COST( WH4, V7)        7.000000            0.000000                  COST( WH4, V8)

65、        1.000000            0.000000                  COST( WH5, V1)     &#

66、160;  2.000000            0.000000                  COST( WH5, V2)        3.000000 &#

67、160;          0.000000                  COST( WH5, V3)        9.000000      

68、0;     0.000000 COST( WH5, V4)        5.000000            0.000000               

69、0;  COST( WH5, V5)        7.000000            0.000000                  COST( WH5,

70、60;V6)        2.000000            0.000000                  COST( WH5, V7)    &#

71、160;   6.000000            0.000000                  COST( WH5, V8)        5.000000&#

72、160;           0.000000                  COST( WH6, V1)        5.000000     

73、0;      0.000000                  COST( WH6, V2)        5.000000           

74、 0.000000                  COST( WH6, V3)        2.000000            0.000000   

75、               COST( WH6, V4)        2.000000            0.000000        &#

76、160;         COST( WH6, V5)        8.000000            0.000000             

77、0;    COST( WH6, V6)        1.000000            0.000000                  COST(&

78、#160;WH6, V7)        4.000000            0.000000                  COST( WH6, V8)  &#

79、160;     3.000000            0.000000                VOLUME( WH1, V1)        0.000000

80、            5.000000                VOLUME( WH1, V2)        19.00000       

81、     0.000000                VOLUME( WH1, V3)        0.000000            5.000000

82、0;               VOLUME( WH1, V4)        0.000000            7.000000       

83、0;        VOLUME( WH1, V5)        41.00000            0.000000              

84、0; VOLUME( WH1, V6)        0.000000            2.000000                VOLUME( WH1, V7) &#

85、160;      0.000000            6.000000                VOLUME( WH1, V8)        0.

86、000000            6.000000                VOLUME( WH2, V1)        1.000000      

87、      0.000000                VOLUME( WH2, V2)        0.000000            4.0000

88、00                VOLUME( WH2, V3)        0.000000            1.000000      

89、0;         VOLUME( WH2, V4)        32.00000            0.000000             

90、0;  VOLUME( WH2, V5)        0.000000            1.000000                VOLUME( WH2, V6)&#

91、160;       0.000000            2.000000                VOLUME( WH2, V7)       &#

92、160;0.000000            2.000000                VOLUME( WH2, V8)        0.000000     

93、       0.000000                VOLUME( WH3, V1)        0.000000            

94、4.000000                VOLUME( WH3, V2)        11.00000            0.000000     

95、0;          VOLUME( WH3, V3)        0.000000            0.000000            

96、0;   VOLUME( WH3, V4)        0.000000            9.000000                VOLUME( WH3, 

97、;V5)        0.000000            3.000000                VOLUME( WH3, V6)      &#

98、160; 0.000000            4.000000                VOLUME( WH3, V7)        40.00000    

99、        0.000000                VOLUME( WH3, V8)        0.000000           

100、 4.000000                VOLUME( WH4, V1)        0.000000            4.000000    

101、0;           VOLUME( WH4, V2)        0.000000            2.000000           

102、0;    VOLUME( WH4, V3)        0.000000            4.000000                VOLUME( WH4

103、, V4)        0.000000            1.000000                VOLUME( WH4, V5)     &#

104、160;  0.000000            3.000000                VOLUME( WH4, V6)        5.000000   

105、         0.000000                VOLUME( WH4, V7)        0.000000          

106、  2.000000                VOLUME( WH4, V8)        38.00000            0.000000   

107、0;            VOLUME( WH5, V1)        34.00000            0.000000          

108、0;     VOLUME( WH5, V2)        7.000000            0.000000                VOLUME(

109、60;WH5, V3)        0.000000            7.000000                VOLUME( WH5, V4)    &#

110、160;   0.000000            4.000000                VOLUME( WH5, V5)        0.000000  

111、          2.000000                VOLUME( WH5, V6)        0.000000         

112、   1.000000                VOLUME( WH5, V7)        0.000000            2.000000  

113、0;             VOLUME( WH5, V8)        0.000000            5.000000         

114、0;      VOLUME( WH6, V1)        0.000000            3.000000                VOLU

115、ME( WH6, V2)        0.000000            2.000000                VOLUME( WH6, V3)   &#

116、160;    22.00000            0.000000                VOLUME( WH6, V4)        0.000000 

117、           1.000000                VOLUME( WH6, V5)        0.000000        

118、    3.000000                VOLUME( WH6, V6)        27.00000            0.000000 

119、0;              VOLUME( WH6, V7)        3.000000            0.000000        

120、0;       VOLUME( WH6, V8)        0.000000            3.000000  Row    Slack or Surplus     

121、; Dual Price                              1        664.0000       

122、;    -1.000000                               2        0.000000    

123、;       -4.000000                               3        0.000000 

124、;          -5.000000                              4        0.000000           -4.000000                               5