《交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬》課程教學(xué)大綱

《交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬》課程教學(xué)大綱執(zhí)筆人：蔣熙等《交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬》課程教學(xué)大綱

編寫日期：2009-9-9一、課程基本信息1、課程編號：50L018T2、課程名稱（中文）：交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬課程名稱（英文）：TrafficandTransportSystemSimulation3、課程層次/性質(zhì)（課程層次詳見專業(yè)教學(xué)進(jìn)程計(jì)劃，請注明是否專業(yè)主干課）：大類專業(yè)基礎(chǔ)理論選修非學(xué)位課4、學(xué)時/學(xué)分：32/25、先修課程：程序設(shè)計(jì)語言、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、以及交通運(yùn)輸專業(yè)基礎(chǔ)課6、適用專業(yè)：交通運(yùn)輸類、系統(tǒng)工程二、課程教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力本課程是交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬課程的授課對象為交通運(yùn)輸類專業(yè)本科生，屬于計(jì)算機(jī)類別的專業(yè)基礎(chǔ)課。本門課程建立計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)理論和方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突出交通運(yùn)輸系統(tǒng)的模擬應(yīng)用需求和特點(diǎn)，講授相關(guān)的方法與技術(shù)。教學(xué)目標(biāo)：旨在通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)模擬的基本概念和基本理論,掌握離散事件系統(tǒng)模擬建模的基本方法，掌握交通運(yùn)輸模擬系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想、方法、步驟，具備運(yùn)用模擬技術(shù)來研究分析交通運(yùn)輸問題的初步能力。1系統(tǒng)仿真的概念、學(xué)科起源，模型的概念與分類；計(jì)算機(jī)模擬的概念、特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)模擬的基本步驟，解決問題的基本思想；計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展動態(tài)；連續(xù)系統(tǒng)模擬和離散事件系統(tǒng)模擬的特征、區(qū)別；件系統(tǒng)模擬的特征、區(qū)別及其模型特點(diǎn)。掌握模型、系統(tǒng)仿真及計(jì)算機(jī)模擬的基本概念。2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容模型、系統(tǒng)仿真及計(jì)算機(jī)模擬的基本概念、特點(diǎn)，與數(shù)學(xué)解析法的區(qū)別，適宜解決的問題及其應(yīng)用優(yōu)勢。3、建議補(bǔ)充學(xué)習(xí)內(nèi)容通過查找資料學(xué)習(xí)：計(jì)算機(jī)模擬的主流新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬的應(yīng)用狀況4、教學(xué)方法與學(xué)時安排：課堂講授4學(xué)時，本章內(nèi)容為課程概述，定性內(nèi)容較多，教學(xué)方法以課堂講授為主，但應(yīng)注重聯(lián)系實(shí)際，并要求學(xué)生完成資料查找和整理。5、作業(yè)安排：思考題，針對課程內(nèi)容布置小論文一篇或針對自學(xué)內(nèi)容布置讀書筆記…篇。使學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容有較為感性的直接認(rèn)識，并深入理解計(jì)算機(jī)模擬的概念、技術(shù)與應(yīng)用狀況。第二章隨機(jī)變量與數(shù)理統(tǒng)計(jì)1、需要掌握的知識點(diǎn)隨機(jī)變量概念、表示、數(shù)字特征；假設(shè)檢驗(yàn)的基本方法；教學(xué)方法與學(xué)時安排：自學(xué)4學(xué)時，本章內(nèi)容為第三章的基礎(chǔ)，在公共基礎(chǔ)課上已學(xué)過，但間隔時間較久，可通過復(fù)習(xí)的方式進(jìn)行自學(xué)。第三章隨機(jī)變量與隨機(jī)過程的模擬（6學(xué)時）1、需要掌握的知識點(diǎn)隨機(jī)變量生成的基本原理、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法概念；偽隨機(jī)數(shù)的概念、產(chǎn)生方法與檢驗(yàn)方法；離散型隨機(jī)變量模擬的原理與一般模擬方法；連續(xù)型隨機(jī)變量模擬的基本方法與適用條件；一些常見的隨機(jī)序列的產(chǎn)生方法。2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容隨機(jī)變量生成的基本原理、偽隨機(jī)數(shù)的作用、離散型隨機(jī)變量模擬的一般方法、連續(xù)型隨機(jī)變量模擬的基本方法；3、建議補(bǔ)充學(xué)習(xí)內(nèi)容通目前較先進(jìn)的均勻分布隨機(jī)數(shù)計(jì)算機(jī)生成算法；高級計(jì)算機(jī)語言中提供的均勻分布隨機(jī)數(shù)生成的接口；4、教學(xué)方法與學(xué)時安排：課堂講授6學(xué)時，本章內(nèi)容與概率論有關(guān)，應(yīng)將抽象的概念同隨機(jī)現(xiàn)象的描述與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生緊密聯(lián)系，教學(xué)方法以課堂講授為主，輔助自主學(xué)習(xí)的方式，并討論交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的隨機(jī)現(xiàn)象、表示與生成方法。5、作業(yè)安排：1）第四章離散事件系統(tǒng)模擬建模方法（6學(xué)時）1、需要掌握的知識點(diǎn)離散事件系統(tǒng)建模的特點(diǎn)、本質(zhì)、主要內(nèi)容、基本步驟；面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的特征及基本內(nèi)容模擬時間的概念、模擬時間進(jìn)程控制機(jī)制與方法；模擬策略的原理、特點(diǎn)以及不同的模型結(jié)構(gòu)；2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容離散事件系統(tǒng)建模的基本過程與步驟；時間步長法、事件步長法的基本思想、特點(diǎn)與運(yùn)用方法；相應(yīng)的模型結(jié)構(gòu);教學(xué)方法與學(xué)時安排：課堂講授6學(xué)時，三項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容各2學(xué)時，教學(xué)方法以課堂講授為主，通過實(shí)例講解增強(qiáng)對建模方法與相關(guān)策略的理解。作業(yè)安排：思考不同的時間進(jìn)程控制機(jī)制和模擬策略的應(yīng)用條件與選擇依據(jù)；合運(yùn)用，實(shí)際掌握不同方法的特點(diǎn)和使用方法。1單服務(wù)臺排隊(duì)系統(tǒng)模擬模型的構(gòu)建與程序設(shè)計(jì)方法；多隊(duì)多服務(wù)臺排隊(duì)系統(tǒng)模擬模型的構(gòu)建與程序設(shè)計(jì)方法；多級多服務(wù)臺排隊(duì)系統(tǒng)模擬模型的構(gòu)建與程序設(shè)計(jì)方法；多級串聯(lián)封閉式排隊(duì)系統(tǒng)模擬模型模型的構(gòu)建與程序設(shè)計(jì)方法；2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容基本排隊(duì)系統(tǒng)的模擬建模方法；排隊(duì)系統(tǒng)模擬程序的主要結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法與學(xué)時安排：課堂講授4學(xué)時，教學(xué)方法以課堂講授為主，通過實(shí)例分析程序結(jié)構(gòu)和流程配合上機(jī)編寫程序，深入理解掌握排隊(duì)系統(tǒng)建模和模擬程序設(shè)計(jì)方法。作業(yè)安排：選擇一類排隊(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程和實(shí)現(xiàn)，通過動手實(shí)踐掌握建模方法和程序設(shè)計(jì)方法。第六章模擬結(jié)果的精度估計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)（2學(xué)時1穩(wěn)態(tài)模擬和終態(tài)模擬的概念，模擬結(jié)果精度估計(jì)和系統(tǒng)性能比較的基本方法；方差縮減技術(shù)和模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法；2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容1）模擬結(jié)果精度估計(jì)和系統(tǒng)性能比較的基本方法；3、教學(xué)方法與學(xué)時安排：2第七章交通運(yùn)輸系統(tǒng)的建模與模擬概述（2學(xué)時）1交通運(yùn)輸系統(tǒng)與模型的特點(diǎn)；交通運(yùn)輸系統(tǒng)建模與模擬的基本要求；交通運(yùn)輸系統(tǒng)建模與模擬需解決的主要問題與相關(guān)技術(shù)；當(dāng)前流行的交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬軟件；2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容1）交通運(yùn)輸系統(tǒng)建模與模擬需解決的主要問題與相關(guān)技術(shù)；3、教學(xué)方法與學(xué)時安排：2第八章交通運(yùn)輸系統(tǒng)的建模與模擬實(shí)例分析（8學(xué)時）1、需要掌握的知識點(diǎn)列車運(yùn)行與調(diào)度系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)要點(diǎn)；編組站技術(shù)作業(yè)過程建模與設(shè)計(jì)要點(diǎn)；城市交通微觀仿真建模與設(shè)計(jì)要點(diǎn)；面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)、分布交互仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、智能建模技術(shù)在交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬中的應(yīng)用。2、重點(diǎn)講述的內(nèi)容建模、設(shè)計(jì)方法，理解交通運(yùn)輸系統(tǒng)模擬建摸的特點(diǎn)，掌握建模和模擬中應(yīng)用的新技術(shù)。教學(xué)方法與學(xué)時安排：課堂講授8學(xué)時，教學(xué)方法以課堂講授為主，主要采用實(shí)例分析和討論的方式。作業(yè)安排：分小組選擇?類交通運(yùn)輸系統(tǒng)為研究對象，針對?定的研究目的進(jìn)行系統(tǒng)分析與建模,寫出系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)報(bào)告。四、課程教學(xué)安排課程教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：課堂講授和作業(yè)兩部分，課堂講授主要采用多媒體教學(xué)手段,作業(yè)包括習(xí)題、上機(jī)編程和小課程設(shè)計(jì)三部分，上機(jī)編程在排隊(duì)系統(tǒng)中選擇，小課程設(shè)計(jì)以簡單交通運(yùn)輸系統(tǒng)的建模和設(shè)計(jì)為主題。五、課程的考核平時作業(yè)占50%,開卷考試占50%（考核成績按照百分制計(jì)算，低于50分為課程不及格）。六、建議教材及教學(xué)參考書王維平.離散事件系統(tǒng)建模與仿真.北京:科學(xué)出版社.楊肇夏.計(jì)算機(jī)模擬