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第一章 交通系统工程 1

第一节 系统 1

一、系统的定义 1

二、系统的特征 2

三、系统的形态 3

四、交通系统 4

第二节 系统科学 5

一、系统科学的定义 5

二、系统科学的体系 6

三、系统科学的方法 7

四、系统理论 8

第三节 系统工程 13

一、系统工程的含义 13

二、系统工程与传统工程的区别 14

三、系统工程的技术内容 15

四、系统工程的研究方法 16

第四节 交通系统工程 23

一、交通系统工程的含义 23

二、交通系统工程实例 24

第二章 交通系统分析 26

第一节 基本概念 26

一、系统分析的定义 26

二、系统分析的特点 28

三、系统分析的内容 28

四、系统分析的意义和作用 29

第二节 系统分析要素和准则 30

一、系统分析的要素 30

二、系统分析的准则 32

第三节 系统分析要点和步骤 33

一、系统分析的要点 33

二、系统分析的步骤 33

第四节 交通系统分析应用 34

一、道路运输系统分析 34

二、道路交通事故中人—车—道路系统分析 39

三、城市快速公交系统分析 41

四、阿拉斯加原油输送方案分析 43

五、日本节能小汽车 44

第三章 交通系统模型 46

第一节 模型 46

一、模型定义与特征 46

二、模型分类 46

三、系统模型化的意义 47

四、系统仿真 48

第二节 模型构建 50

一、系统模型构建 50

二、建模步骤和常用方法 51

三、注意事项与模型简化 53

第三节 常用的数学模型 54

一、线性规划模型 54

二、运输问题模型 58

三、整数规划模型 60

四、0-1规划模型 62

五、分派问题模型 64

六、非线性规划模型 65

七、动态规划 68

第四节 交通系统模型 73

一、微观交通模型 73

二、中观交通模型 74

三、宏观交通模型 75

第四章 交通系统预测 77

第一节 预测科学 77

一、预测的概念 77

二、预测技术的分类 78

三、预测的要素和步骤 79

第二节 定性预测技术 80

一、经验判断法 80

二、德尔菲法 81

三、对比类推法 83

第三节 时间序列预测法 83

一、趋势外推法 83

二、移动平均法 84

三、加权移动平均法 86

四、指数平滑法 87

五、灰色预测 88

第四节 回归分析预测法 91

一、一元线性回归 91

二、多元线性回归 94

三、非线性回归 96

四、神经网络预测 96

第五节 概率型预测法 105

一、马尔可夫链法 105

二、蒙特卡罗法 111

第六节 组合预测法 119

一、组合预测方法 119

二、海港集装箱预测 119

三、多步变权组合预测法及其应用 122

四、山东省汽车保有量预测 124

第五章 交通系统优化 127

第一节 系统优化 127

一、优化理论 127

二、最优化问题 127

三、数学规划 128

第二节 多目标优化 128

一、多目标规划问题 128

二、秦皇岛市海浪花路口理想车流量计算 130

三、城市出租车拥有量优化研究 131

四、城市公交线网优化模型 132

第三节 模糊优化 134

一、模糊规划及其分类 134

二、模糊规划的求解方法 135

三、模糊优化的应用 137

第四节 灰色优化 143

一、灰色规划基本概念 143

二、预测型灰色线性规划 144

三、漂移型灰色线性规划 147

第五节 遗传算法 150

一、遗传算法简介 150

二、遗传算法优化公交线网 151

三、温州滨海新区公交线网优化 153

第六节 蚁群算法 155

一、蚁群算法简介 155

二、公交线网优化的蚁群算法 156

第六章 交通网络技术 160

第一节 图与网络 160

一、图与网络系统 160

二、图与网络的数据结构 162

三、规划交通网络的形成 165

第二节 最小生成树问题 166

一、最小生成树问题 166

二、最小生成树计算 166

三、逐步生成树法 167

第三节 最短路问题 169

一、最短路问题 169

二、求两点间最短路的标号法 170

三、求任意两点最短路的距离矩阵法 172

四、求解双目标最短路的方法 173

第四节 最大流最小割量 175

一、网络流 175

二、最大流最小割量定理 177

三、交通供需分析的断面法 179

第五节 网络最大流问题 182

一、最大流的标号法 182

二、最小费用最大流 186

三、工程施工运输网络优化方案 189

四、防洪物资运输优化 192

第七章 交通排队理论 196

第一节 排队系统 196

一、排队现象 196

二、排队问题的基本结构 197

三、服务系统类型 198

四、顾客到达分布 198

五、服务时间分布 199

六、排队系统指标 200

七、排队系统类型 200

第二节 生灭过程 201

一、生灭过程的定义 201

二、生灭过程的状态转移方程 201

第三节 M／M／1系统 203

一、M／M／1／∞／∞系统 203

二、M／M／1／m／∞系统 208

第四节 M／M／S系统 211

一、M／M／S／∞／∞系统 211

二、M／M／S／m／∞系统 216

第八章 交通系统评价 219

第一节 系统评价概述 219

一、系统评价的概念 219

二、系统评价的分类 219

三、系统评价的步骤 220

第二节 评价指标体系 222

一、评价指标体系 222

二、评价准则体系 225

第三节 单项评价法 225

一、成本效益法 225

二、可行性分析 231

第四节 综合评价法 233

一、层次分析法 233

二、模糊综合评价法 246

三、SWOT分析 256

四、主成分分析法 260

五、聚类分析法 267

第九章 交通系统决策 271

第一节 系统决策 271

一、决策的特征 271

二、决策的过程和步骤 273

三、决策问题分类 274

四、确定型决策 275

第二节 风险型决策 276

一、问题概述 276

二、最大可能准则 276

三、期望值准则 277

四、决策树法 278

五、道路交叉口改造决策分析 279

第三节 不确定型决策 281

一、问题概述 281

二、悲观准则 281

三、乐观准则 282

四、折中准则 282

五、等可能准则 283

六、遗憾准则 283

七、道路交叉口改造决策分析 284

第四节 决策支持系统 286

一、决策支持系统 286

二、城市交通需求预测决策支持系统 290

三、基于知识的城市交通拥挤疏导决策支持系统 292

四、交通事件管理决策支持系统 293

五、交通污染模拟评价决策支持系统 296

参考文献 298