交通运输系统工程课件 第3章 运输系统分析
交通运输系统工程ppt课件
交通运输网络连续性，运输方式，服务水平
陆上交通运输网络可达性，规划区内某一点出发 抵达任一目的地的行程距离、行程时间或费用的大 小。它反映各节点间交通的便捷程度。
结构性能评价指标
交通运输网络中的协调发展，营运里程，客货运 量，客货运周转量 ，客货流密度与运送能力的比值 交通运输网络的覆盖形态
3、形成集装箱内陆运输通道 构筑8大集装箱港通往腹地的主要通道，并连接130个集装箱 中心站和中转站所在城市，其中，中心站所在城市40个，中 转站所在城市90个。
交通流理论模型
概率统计模型 排队论模型 跟弛模型 流体模拟理论：车流波
网络的连通性与交通流动态平衡
交通流动态平衡 瓶径转移
交通诱导的负作用
交通网络失连： 京沪高速公路天津段几十公里天津外环线公路 京杭运河济宁以北段的复航
3.3 交通运输网络的可靠性
以往交通模型通常假定路段总是以最大的通行 能力在服务,并认为网络结构一直是固定不变的 交通运输网络的可靠性分析最初的驱动力来源 于地震等自然灾害对道路网络连通性的影响. 同时,还有许多诸如洪水、山崩、交通事故、道 路破坏、上下班和节假日等因素,都会导致网络通 行能力的下降. 交通运输网络的可靠性研究主要就是探讨这些 不确定性因素对交通运输网络的影响.
20
五纵：同江--三亚、北京－福州、北京--珠海、重庆－湛江、二连浩特－河口 七横：绥芬河－满洲里、丹东－拉萨、青岛－银川、连云港--霍尔果斯、 上海--成都、上海－瑞丽、衡阳－昆明
21
22
1、连接大中城市
国家高速公路网连接所有现状人口超过20万的大中城市。 2、构筑综合运输体系
为保障综合运输体系的协调发展，国家高速公路网需连接重 要的交通枢纽城市，包括50个铁路枢纽城市、50个主要港口、 67个航空枢纽及140多个公路枢纽城市，其中具有综合运输 功能的枢纽为48个。
交通运输工程系统分析.ppt
第一章 概 论
1.1 系统与系统分析 （1）系统的定义
系统是由一些相互联系、相互依赖、互感相关的 独立单元或部分组合而成的复杂集合，每个单元或 部分具有各自的特性和功能，这些相关单元或部分 按一定目的和结构方式协调统一在系统的整体中， 以实现特定的系统功能。
（2）系统的属性
• • • • • • • • 普遍存在性（Ubiquity) 天然与人造共存（工程系统是人造的） 物理与概念同在 局部与整体相互影响和协调性 系统的目的性 系统的层次性 系统范围和功能的界定人为性 涉及学科的广泛性和综合性
定性分析主要考虑以下几个方面： 1）政策与战略的选择； 2）价值观的分析；
3）政治与行政的因素；
4）超理性的因素。
第二章 线性规划
线性规划（Linear Programming)是数学运筹学中 的一种最优数学规划的方法，它所求解的是目标函数 与约束方程均为线性方程或线性不等式的最优化问题。
2.1 线性规划建模
系统分析的方法论包括：
1）利用数学的、物理的、仿真的方法对工程分析对 象建立模型和进行定量的分析与研究；
2）利用专家的工程经验和常识知识对工程分析对象 进行定性的分析与研究； 3）定量与定性方法相结合的系统分析方法；
4）微观与宏观分析方法相结合。
系统分析方法论是一个多学科的综合体，从整体 和系统的观念认识和分析系统的各个组成单元特性和 内在关系，以及各单元协调形成的系统整体特性。
建立和实施数学模型是系统分析过程中的中心内容。
建立数学模型的步骤： 1）初步设计数学模型。可采用经验的、套用已有 的、在已有的基础上进行修正、设计全新的； 2）利用调查获得的反映系统特性和行为的数据资 料去标定系统模型技术参数，初步验证模型的 科学合理性； 3）使用系统模型对未来进行预测； 4）修正系统模型，经验证对需要修正的模型进行 修正，以保证模型的可用性、科学性、以及合 理性。
交通运输工程学综合运输体系(共84张PPT)
各种运输方式都有何组织形式？
公路（按经营方式） 将车辆出租给个人或部门，定次、定程或定期使用——包 车运输； 按照运输合同或协议，派车完成运输任务；
班车运输
按照托运货物的要求，派车和组织车辆合理运行。
民用航空（通过组建航线 ） 按航线内容：班期飞行、加班飞行、包机或专机飞行；
按航线区域：国内航线、国际航线
– 地形、地质、水文、气候等可影响交通线站的位置、走 向和技术标准，同时，因地制宜是处理好运输布局的基 础。
点、线、面结合，综合利用各种运输方式
点：站、港、枢 纽
线：线路、航线 面：交通运输网
节约用地
– 在中国这个有着13亿人口的国家，城市人均建设用地之 多，甚至超过世界最繁华的城市之一纽约，总量更是已 达世界第一。
线选择, 路单填写和收费; 旅客购票, 检票; 运输工具的停放、技术
维护和调度。
从运输枢纽在运输全过程中所承担的主要作业任务
来看它的基本功能是保证完成四种主流作业:
直通作业
中转作业 枢纽地方作业 城市对外联系的相关作业
运输枢纽的分类？
按地理位置分
陆路运输枢纽: 如北京、郑州 滨海运输枢纽: 如上海、大连 通航江河岸边运输枢纽:长江干流从宜宾至上海13 个此类运
航线
指一定方向上沿着规定 的地表面飞行，联络两 个或几个地点进行定期 或不定期运输业务的空 中交通线。
综合运输中结合部有哪几种？
过程结合部：在运输过程中，由各工种协同完成某一特定功能的作
业过程； 空间结合部：各部门、各单位相互衔接、共同管理的区域；
时间结合部：在连续的运输生产过程中，各工种、各工序必须
– 目前，中国城乡建设用地约24万平方公里，城市人均建 设用地已达130多平方米，远远高于发达国家人均平方 米和发展中国家人均平方米的水平城市的兴衰，而城市建设 和发展反过来推动交通运输事业的发展。
交通运输系统分析
引例：泡茶问题
开水没有，开水壶 要洗，茶壶茶杯要 洗，火已生了，茶 叶也有了，想泡壶 茶喝，怎么办?”
一、问题描述
目标：喝到一碗清新的热茶。
条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、 一个燃着的火炉和可用的凉水水源。
其它要求：以最节约资源的方式实现 目标。
研究任务：合理安排各道工序，设计 一个解决泡茶问题的行动计划。
第一讲 系统与系统工程
1.1 系统概念与特征 1.2 系统工程概念及特点 1.3 系统工程方法论 1.4 运输系统工程内涵
1.1 系统概念与特征
你认为什么是系统？
你认为哪些算系统？
这些系统的共同点是什么？
（1）两个以上要素组成的整体 （2）要素之间、要素与整体、整体与环
能量守恒定律、细胞学说、进化论 辩证唯物主义为指导的哲学 系统科学的产生
现代科学技术体系结构（钱学森）
哲学
马克思主义哲学
桥梁 数学 自然辩 历史唯 系统论 认识论 社会论 军事 …
哲学 证法 物主义
哲学
学科 数学
自然 科学
社会 科学
系统 科学
思维 科学
行为 科学
军事 … 科学
基础 科学
Joseph Sussman, Introduction to transportation systems, Boston : Artech House, 2000.
Alexander Kossiakoff, William N. Sweet, Sam Seymour, Systems Engineering Principles and Practice, John Wiley & Sons, 2011
三章交通运输系统概述ppt课件
按交通运输方式划分，交通运输系统由水路、公路、 铁路、航空和管道5种基本交通运输方式的运输系 统，以及仓储公司、旅行社、邮政包裹服务部门、 物流公司和运输承包公司等多种服务于交通运输运 营的运输代理商组成。 根据服务性质及所服务对象不同，交通运输系统可 分为城际运输及城市运输两大系统，其中城际运输 又分为国内运输与国际运输两个子系统。
2
第二节 交通运输的构成要素
经营管理人员 和经营机构
运载工具
通信通路动力场站31
第一节 交通运输系统组成
按系统功能构建划分，交通运输系统包括： （1）以高等级公路、铁路客运专线和民航为依托 的城际快速客货运输系统； （2）以干线公路、水路和铁路大宗货物运输通道 为依托的重载货物运输系统； （3）以干线公路、水路和铁路干线为依托的集装 箱运输系统； （4）以管道、水路和铁路为依托的油气运输系统。
交通运输系统分析
交通运输系统分析1系统的整体性是什么任何一个元素不能分开整体去研讨，元素之间的联络、作用以及阶级散布也不能分开整体的谐和去思索。
脱离了整体性，元素的机能和元素间的作用以及层次散布便失去了意义。
系统的整体性应保证在给定的目的下，使系统元素集、元素的关系集以及其阶级构造的整体结合效果为最大。
2 系统的思想中心是什么(系统科学的开展)把系统环境作为一个外部环境，系统的输入和目的作为子系统，并把两者结合起来思索树立转换过程的系统。
3 系统工程是怎样样的一门学科由于通讯技术、信息科学、以及电子计算机技术的疾速开展为根底，构成系统工程。
系统工程是用系统科学的观念，合理地结合控制论、信息论、经济管文科学、现代数学的最优化的办法以及电子计算机和其他有关工程技术，依照系统开发的程序与办法去研讨和建造最优系统的一门综合性的管理工程技术。
4 系统构造剖析的中心是什么找出系统构成表征方面的规律，即系统应具备的合理构造规律。
5 在综合运输的组织和管理中，综合管理和谐和的重点是什么1 货物流向流量和运输线路的谐和2 地域间各运输方式的谐和3 各种运输方式设备才能的谐和4 各种运输方式运输组织的谐和5 运价和运输费用的谐和6 货运量在空间上的散布取决于什么货物发送量，货物发送吨数，货物周转量，货物均匀运程。
7 平衡运价是怎样样随需求和供应变化的当需求和供应都增加时，平衡交通量将增加很多，新的平衡运价则可能高于也可能低于原来的平衡运价。
8 交通运输通道能够分为哪几类1国际通道2区际通道3区内通道9 区域交通运输系统承当哪些交通流1区内流2区际流3国际流4中转流10 我国高速公路应该采用怎样样最合理的收费系统世界各国高速公路的收费系统通常有4中制式：均一式，开放式，封锁式和混合式。
我国采用的是封锁式收费系统。
11 系统工程的办法详细包括哪些办法系统剖析办法、系统评价办法、系统仿真办法、系统预测办法、和系统决策办法等。
12 系统剖析的特性包括哪些1以整体为目的2以特定问题为研讨对象3运用定量剖析的办法4 凭仗价值判别 13 系统构造剖析包括哪些内容系统的6个属性就表现出系统构造的普通方式，把目的性作为决议系统构造的动身点，即统领和支配环境顺应性以外的4个属性。
交通运输系统工程 第三章 系统模型
c
i 1 j 1
m
n
ij
xij
《交通运输系统工程》
n xij 1( j 1,2, , n) i 1 n s.t. xij 1(i 1,2, , n) j 1 xij 0或1(i 1,2, , n; j 1,2, , n)
第三讲 运输系统模型
《交通运输系统工程》
2、模型的构建
设供应点为Ai，该供应点的供应量是ai（i=1,2,…,m）; 设需求点为Bj，该需求点的需求量是bj（j=1,2,…,n）； cij为从第i个供应点到第j个需求点的单位运价； 由供应点Ai发往需求点Bj的物资调运量是xij单位。 假设m个供应点的总供应量等于n个需求点的总需求量（满足产销或
2、模型的构建
设装车的货物可分为1类、2类、…、m类，共有N件（捆）代运 货物。其中1类货物有N1件（捆），它们的重量分别为G11、 G12、…、G1N1；2类货物有N2件（捆），重量分别为G21、 G22、…、G2N2；……；第s类货物共有Ns件（捆），重量分别为 Gs1、Gs2、…、GsNs；以此类推，可以看出： 货物总的件（捆数）：
min G Grs 1,2, , m) s.t. s 1 m N r Grs X rs G0 r 1 s 1
《交通运输系统工程》 第三讲 运输系统模型
3.3 运输系统结构分析
《交通运输系统工程》
第三讲 运输系统模型
五、建模的基本步骤
第一步： 第二步：
明确建模的目的和要求：以便模型满足实际要求，不致产生太大 偏差； 对系统进行一般语言描述：该步是进一步确定模型结构的基础。
第三步：
交通运输系统工程课件
交通运输系统工程课件简介交通运输系统工程是一门涉及交通规划、设计和管理的学科。
它关注的是如何优化交通网络，使得人们能够以最快、最安全、最经济的方式从一个地方到另一个地方。
本课件将介绍交通运输系统工程的基本概念、方法和技术。
目录1.什么是交通运输系统工程2.交通规划3.交通设计4.交通管理5.交通技术1. 什么是交通运输系统工程交通运输系统工程是一个广泛的领域，涉及到了交通规划、设计和管理等多个方面。
它的目标是优化交通网络的效能，提高交通系统的安全性、效率和可持续性。
它考虑的因素包括道路、桥梁、交通信号、交通管理系统、公共交通等。
2. 交通规划交通规划是交通运输系统工程的一个重要组成部分。
它涉及到如何确定交通需求、制定交通政策、规划交通网络等问题。
交通规划师使用各种数据和模型来分析交通需求，预测未来交通流量，并制定相应的交通规划方案。
交通规划的主要目标是实现交通系统的高效性、可持续性和公平性。
为了达到这些目标，交通规划师需要考虑交通需求、土地利用、环境影响等因素，制定合适的交通政策和规划方案。
3. 交通设计交通设计是交通运输系统工程的另一个重要方面。
它涉及到如何设计交通基础设施、交通信号系统、道路标志等。
交通设计师需要考虑道路的几何形态、交通流量、交通安全等因素，设计出具有良好交通能力和安全性的交通系统。
交通设计还包括交通设施的定位和设计。
交通设施的定位涉及到选择合适的位置和布局，以满足预期的交通需求。
交通设施的设计涉及到设计道路、街道、交通信号、停车场等。
4. 交通管理交通管理是交通运输系统工程的一个重要组成部分。
它涉及到如何管理交通流量、提高交通系统的运行效率、减少交通拥堵等问题。
交通管理包括交通信号控制、公共交通管理、停车管理等方面。
交通管理需要使用各种技术和工具来监测交通流量，优化交通信号控制，提供实时交通信息等。
交通管理的目标是提高交通系统的效率和安全性，减少交通拥堵，提供更好的出行体验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.1.2 系统分析的对象及内容
• 系统分析提问
3.1.3 系统分析的原则
• 外部条件与内部条件相结合的原则
– 任何系统都不是孤立存在的，系统的生存和发展是以外部环境为条件的，环境的变化对系统有 着很大的影响
– 对系统的外部条件进行分析和研究，在于弄清系统目前和将来所处环境的状况，把握系统发展 的有利条件和不利因素
第三章 运输系统分析
《交通运输系统工程》
3. 运输系统分析
3.1 系 统 分 析 3.2 运 输 系 统 目 的 分 析 3.3 运 输 系 统 结 构 分 析 3.4 运 输 系 统 与 环 境 相 互 影 响 分 析
3.1 系统分析
3.1.1 系统分析的基本概念 3.1.2 系统分析的对象及内容 3.1.3 系统分析的原则
的情况 • 由于科学技术的进步，现有系统是否过于落后而必须发展新系统 • 在客观环境中是否出现了功能超过现有系统的竞争系统 • 系统的用户是否提出了新的要求
3.2.3 运输系统目的分析的内容
系统目的的可实现性: 系统目的的可实现性是指改造或新建一个系统时，提出的 系统目标在客观上是否能够实现 • 系统目的的科学性 • 系统目的的可实现性 • 系统目的的完善性 • 系统有无具体的指标体系
• 运输系统结构分析的目的，就是要弄清和理顺运输系统各构成要素(子系统)之 间的关系，为实现系统功能建立起优良的系统结构
3.3.2 系统结构与系统功能的关系
• 结构是完成系统功能的基础 • 不同的系统结构产生不同的系统功能和功能效率
3.3.3 运输系统结构分析的任务
• 运输系统组成要素分析 • 运输系统要素间的关系分析 • 运输系统结构分析 • 运输系统结构的稳定性分析 • 运输系统结构的合理性分析
– 对系统内部的分析，则为了了解系统的组成要素、要素之间的关系以及系统的结构、功能等
• 当前利益与长远利益相结合的原则
– 系统的最优化，包含着两方面的含义：一是从空间上讲要求整体最优；二是从时间上讲要求全 过程最优
– 选择系统方案时，不仅要从当前利益出发，而且还要考虑到将来的利益
3.2 运输系统目的分析
3.2.1 系统目的分析的意义 3.2.2 系统目的分析的原则 3.2.3 运输系统目的分析的内容
3.2.1 系统目的分析的意义
系统目的的分析，主要是对系统的目的进行重新审查 • 系统目的的确定将关系到整个系统的方向、范围、投资、周期、人员分配等决
策 • 只有目的正确，有科学依据，符合客观实际，才能产生具有预期价值的系统 • 进行运输系统分析的首要任务就是运输系统目的的重审
3.1.1 系统分析的基本概念
所谓系统分析(systems analysis)，是指从系统的角度出发，对需要改进的已有系 统或准备建立的新系统进行定性和定量的理论分析或实验研究，从而完成系统目 的的重审、系统结构的分析、系统性能的估计、系统效益的评价、系统和环境相 互影响的分析以及系统发展的预测，为系统综合、系统规划设计、系统协调、系 统优化控制和系统管理提供理论和实验依据。
3.3.4 运输系统的合理结构 - 综合运输通道
一个合理的交通运输系统结构，应该是一个能充分发挥各种运输方式的优势，形成分 工协作、取长补短、协调发展，运输能力充分的综合交通运输体系，以取得最大的社 会、经济效益，并与本国的国情和需求相适应 • 能在数量和质量上与需求结构保持动态平衡，且具有适当的应变能力和富裕度以及
综合运输通道的定义 关于运输通道的定义，目前较权威的有两种: • 一是公路运输工作者协会的《道路名词定义》，其解释为：“通道是一具有一定起
讫点的连续长条地带，为了交通运输建设，需对地带内的交通量、地形和环境进行 评价”。 • 另一是国际公共运输联盟的《公共运输字典》的解释：“通道指的是某一地理区域， 为一宽阔的长条地带。它顺着共同方向的交通流向前伸展，把主要交通流发生地连 接起来。可能有若干条可供选择的不同运输路线”。
3.3.4 运输系统的合理结构 - 综合运输通道
综合运输通道的特点 • 区域性：综合运输通道在一定的地理区域内，连接主要的经济点、生产点、重要城
市和交通网枢纽，具有明显的区域特征。 • 规模性：综合运输通道在其覆盖的运输区域内具有一定规模的、共同的、稳定的交
通流，有一定的规模、能力，并且具有特定的结构类型。 • 集合性：综合运输通道是为了承担一定区域的、具有一定规模的、强大的交通流而
可持续发展空间 • 能在一定的投入条件下取得尽可能大的产出（周转量），或在一定的产出条件下能
最大限度地节约投入，即实现结构效益最大化 • 能充分发挥各种运输方式的技术经济特征，并使各种运输方式间保持协调发展 • 能充分、有效地利用本国的运输资源，特别是天然运输资源，井与外贸发展相适应
3.3.4 运输系统的合理结构 - 综合运输通道
系统分析与系统优化、系统决策的关系图
3.1.2 系统分析的对象及内容
• 对现有系统的分析：分析的目的是对现有系统作进一步的认识，使系统尽可能 实现最优运转。
– 对系统外部的分析 – 对系统内部的分析
• 对新开发系统的分析：分析的目的是使新开发设计的系统达到整体最优
– 对新开发系统进行分析时，特别要注意运用逻辑推理。 – 系统分析人员要不断地提出一系列的为什么，直到问题取得圆满的答复
3.2.2 系统目的分析的原则
• 技术上的先进性。 • 经济上的合理性和有效性， • 和其它系统的兼容性和协调性。 • 对客观环境变化的适应性。
3.2.3 运输系统目的分析的内容
系统目的的必要性: 系统目的的必要性是指改造或新建一个系统究竟是否必要 • 现有系统是否出现了与客观环境不适应，或是否出现了与国民经济发展不适应
3.2.3 运输系统目的分析的内容
• 系统结构分析
3.3 运输系统结构分析
3.3.1 运输系统结构的含义 3.3.2 系统结构与系统功能的关系 3.3.3 运输系统构分析的任务 3.3.4 运输系统的合理结构-综合运输通道 3.3.5 系统结构分析方法
3.3.1 运输系统结构的含义
• 交通运输系统的结构，是指交通运输系统的组成要索及其各要系之间的组成方 式和相互关系