道路与交通系统分析

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1、目录第一章系统与系统分析概念第二章线性规划第三章动态规划第四章非线性规划第五章图论第六章排队论（已学过）第七章预测第八章决策分析第九章经济分析与评价第一章引论系统与系统工程系统分析主要内容和重点：系统的概念、特性与形态、系统工程方法论的基本特点、系统分析的基本概念、系统分析的步骤、系统的模型化、系统的最优化、系统评价、系统决策分析第一章系统工程与系统分析基本概念系统与系统工程一、系统的概念、特性与形态所谓系统，是指由相互作用、相互依赖而又能相互区别的若干组成部分（单元）组合而成的，具有特定功能的有

2、机整体。系统四个特征：整体性相关性目的性环境适应性一、系统的概念、特性与形态系统形态可分为以下几类：自然系统与人造系统实体系统与概念系统动态系统与静态系统控制系统与行为系统二、系统工程系统工程方法论的基本特点可归纳如下：研究方法上的整体性(2)应用技术上的综合性(3)处理问题上的科学性按时间顺序可分为下述三个阶段：系统规划阶段(2)系统设计阶段(3)系统制造和运行阶段问题的提出系统计划概略设计目标的确定具体条件的确定系统分析方案确定详细设计试制制造运行系统规划系统设计系统制造与运行构思计划分析设计

3、改进运行图1系统建立流程图把上述系统工程的基本处理方法具体化，那就是在系统工程中最常使用的系统分析、系统设计方法。这种方法不但用于系统设计阶段，还可用于系统规划阶段及系统制造与运行阶段，以求得系统的合理规划、系统的最优制造方法及系统的最优运行方式。(1)．系统分析；(2)．系统设计；(3)．系统的综合评价。该方法大致可分为下列三个步骤：分析综合评价系统的要求系统的设计图2系统工程基本处理方法框图系统分析一、系统分析的基本概念系统分析的目的：通过分析比较各种替代方案的费用、效益、功能和可靠性等各项技

4、术经济指标，得出决策者决策所必须的资料和信息，以便最后获得最优系统方案。图3表示。系统问题系统分析最优系统方案图3系统分析的目的系统分析可概括为以下几个步骤：系统目的的分析和确定(2)系统模型化(3)系统最优化(4)对解的评价具体的步骤流程如教本P8图1-4。一、系统分析的基本概念二、系统目的的分析与确定对象系统的定义(2)目的和目标的分析与确定(3)技术条件的分析和定义(4)系统功能的分析与定义(5)根据概略模型探讨成功的可能性(6)若不能取得可以成功的技术条件时，则采取下述措施之一：①修改概略

5、模型；②重新对功能技术条件进行分析；③重新对目的、目标进行分析。这是系统分析的最初阶段，步骤与内容：三、系统的模型化模型分类：形象模型(2)抽象模型①模拟模型。②数学模型。③概念模型。对模型的要求一般为：(1)．现实性。(2)．简洁性。(3)．适应性。三、系统的模型化建立数学模型来说，可有以下几步：(1)．分析模型的使用目的和要求，并确定模型的功能。(2)．根据目的要求，从时间和空间等方面来明确系统和环境等的边界条件。(3)．确定构成系统功能的最小单位，也就是说把系统划分成若干可以模型化的单元（或

6、子系统），它可根据模型的使用目的来确定。(4)．分析和掌握模型化对象（单元或子系统）的特点，主要因素和逻辑结构，最后建立模型。(5)．应用最优化理论和系统控制理论，分析和明确整个系统的特点，同时讨论适用的最优化方法。四、系统的最优化系统最优化是通过模型进行的。图1-4所示的框图中，表示了系统最优化的一般步骤，图中分别就数学模型、图象模型等表示了最优化过程。上述最优化方法的具体内容将在第二章至第六章中详细介绍。五、系统的评价系统评价就是指从技术和经济等多个方面对所设计的各个替代方案的最优解进行评价，

7、通过分析和评价，从中选择在技术上是先进的，在经济上是合理的方案作为最优系统方案。对系统进行评价，首先必须确定评价基准，即确定各种替代方案优先选用顺序的标准。评价基准一般根据系统的具体情况而定。五、系统的评价例如，在评价系统的费用和效益时，评价基准可以从下述三种基准中选用。即：（1）以各替代方案效益相同为基准，选择费用最小的方案为最优方案。（2）以各方案费用相同为基准，选择效益最大的方案为最优方案。（3）以效益费用比为基准，选择效益费用比最大的方案为最优方案。进行系统的经济评价时，必须考虑到时间价值

8、的影响。六、系统决策分析所谓决策，就是根据客观可能性，借助于一定的理论、方法和工具，进行科学的分析、正确的计算和判断后的一种行动推测。决策科学是现代科学管理的关键。系统决策分析就是根据系统评价的结果，对多个系统方案进行抉择。人们对确定条件下的情况，是容易作出直接判断、进行决策的，但对含随机性条件及不确定条件的情况，进行决策就困难了，必须借助于决策理论，第八章中予以介绍。第四章非线性规划预备知识一维搜索无约束极值问题的解法有约束极值问题及求解（重点）在道路交通工程中的应用一、一般描述