公路交通运输系统工程

内容提要：

本书比较全面地阐述了系统与系统工程的基本理论、交通运输系统、运输系统分析、运输系统模型与仿真、运输系统预测、运输系统网络优化、运输系统综合评价、运输系统决策及对策,以及运输系统工程应用案例等内容2100433B

第二次世界大战后期，美国在运输舰队中采用了运筹学的方法。到了60年代初，系统工程在运输系统中开始广泛应用，并出现了利用计算机对城市交通系统的在线控制。70年代起，运输系统工程成为发达国家运输业普遍采用的一项工程技术。它从小规模利用微型计算机对车场车辆调度、火车站点调用、飞机航班控制和轮船停靠码头调度的最优化发展到采用大型数字计算机进行运输系统中的长期规划、运输量的预测、运输政策仿真等全局性的工程。

对运输系统进行开发时，首先要根据国民经济发展现状和趋势、资源分布和工业布局，利用统计资料、仿真技术和各种预测方法对运输量及其分布进行预测，再根据预测结果和自然环境及其他约束条件建立相应的系统模型。它是运输系统工程的主要内容。运输系统模型主要有四类。

1.物流规划模型 例如某项物资有若干生产基地，需要将该项物资调到各消费地区。在已知各产地的供应量、各销地需求量和从某产地到某销地的单位物资运价的条件下，制定总运输费用为最小的调运方案。这类运输问题可归纳为一种特殊的线性规划问题，用表上作业法求解比一般单纯形法更为简便。表上作业法是以产销平衡为前提。当产销不平衡时，则需要把产销不平衡问题化成产销平衡问题。另外，在需要调用多种物资的情况下,这类问题也可用网络模型来求解。网络模型(见网络理论)由节点和边线组成(图3[网络模型])。节点为站点，如产地或销地的车站、码头、飞机场等，边线为连接站点的运输线路，如铁路、水路、公路、管道、航线等。付运的货物、乘客作为边线上流过的“流”，在每条边线上有相应的投资、运行费和容量约束。这样一个运输网络可对运输规划提出运输费用最小的方案，并可用于长远运输规划中进行方案比较，以确定建设最优的运输系统。对于线性网络，可用最小费用、最大流法计算。对于非线性网络，可根据规划所要求的精度，采用分段线性化方法来逼近它的解。对于固定费用，可采用分枝限界法。

② 路网规划模型 在物流规划中，运输网络不限于现有路网,可以新建和扩建新的通路,这样就将物资的供应、运输和需求等环节作为一个整体，建立起一个多发点和多收点的网络规划模型。这类问题大都可化为混合整数规划模型求解。混合整数规划的求解方法有割平面法、分枝限界法、本德斯分解算法等。

③ 管理调度模型 运输系统的管理包括体制的建立及日常运行方案和调度计划。例如，铁路管理体制的纵向层次有铁道部、路局、分局、站段；横向层次有车务、机务、工程电气车辆等很多并行的业务部门。通过管理系统模型，就可寻求最佳的管理体制结构。在制定运行方案时,要用系统的观点,强调方案各部分的相互依存、相互协调，根据运输计划、技术计划所规定的列车编组计划、运行图、车站的技术作业过程以及物资部门的生产规律、生产计划和装卸、搬运的生产能力，针对运输的全过程组织各个部门的协调动作，形成系统内部各个环节紧密联系的有机整体。在运行方案的基础上制定调度模型。调度模型可用于车辆调度、汽车的线路调度等场合。

④ 政策分析模型 为了保证运输系统的先行地位，使运输系统适应国民经济发展的需求，并保证运输系统本身的发展。需要根据系统内部结构和外部环境，以及系统的组织管理状况制订发展战略和相应的政策。制定政策分析模型，在综合考虑影响运输系统发展的所有因素、总结经验和科学预测的基础上分析政策的合理性和可行性。

《现代物流运输系统工程》以物流运输为研究对象，从系统的视角出发，以系统工程的理论与方法，全面系统地介绍了现代物流运输系统工程的理论、方法与应用。全书共分九章，包括物流运输系统工程概论、现代物流运输方式与设施、物流运输需求预测、物流运输系统优化理论与方法、物流运输设备优化管理、物流运输系统组织与优化、物流设施规划与优化设计、物流运输系统对环境的影响与评价、物流运输信息管理。