交通运输系统分析1-3

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1、 课程性质与地位课程性质与地位交通运输系统分析交通运输系统分析是交通运输、交通工程、安全是交通运输、交通工程、安全 工程专业的专业基础课之一。工程专业的专业基础课之一。本课程以系统工程的原理和方法，认识和分析交通运本课程以系统工程的原理和方法，认识和分析交通运 输体系，讲述交通运输系统分析的基本理论和方法。输体系，讲述交通运输系统分析的基本理论和方法。本课程培养学生掌握系统和系统分析的基本概念与方本课程培养学生掌握系统和系统分析的基本概念与方 法，并着重培养学生了解和掌握交通运输系统分析的法，并着重培养学生了解和掌握交通运输系统分析的 基本理论、基本方法和专业创新思维，使学生基本具基本理论、基

2、本方法和专业创新思维，使学生基本具 备以系统思想和系统分析方法处理交通运输问题的能备以系统思想和系统分析方法处理交通运输问题的能 力。力。 学习方法与要求学习方法与要求掌握课堂讲授内容，认真完成课堂作业；掌握课堂讲授内容，认真完成课堂作业；根据选题要求，提交专题报告；根据选题要求，提交专题报告；掌握系统分析的基本方法；掌握系统分析的基本方法；注重应用分析。注重应用分析。主要参考书目主要参考书目交通运输系统分析交通运输系统分析 张国伍张国伍 西南交大出版社西南交大出版社系统分析系统分析 汪应洛汪应洛 机械工业出版社机械工业出版社系统工程理论、方法与应用系统工程理论、方法与应用 汪应洛汪应洛 高等

3、教育出版社高等教育出版社运输经济学导论运输经济学导论 许庆斌许庆斌 荣朝和荣朝和 中国铁道出版社中国铁道出版社课程讲授内容课程讲授内容1 1、系统与系统工程、系统与系统工程2 2、系统分析、系统分析3 3、交通运输系统分析导论、交通运输系统分析导论4 4、交通运输布局与规划、交通运输布局与规划5 5、交通运输需求与供给分析、交通运输需求与供给分析6 6、交通运输通道系统分析、交通运输通道系统分析7 7、交通运输枢纽系统分析、交通运输枢纽系统分析8 8、区域交通运输系统分析、区域交通运输系统分析9 9、交通运输系统分析案例、交通运输系统分析案例第一章第一章 系统与系统与系统工程系统工程系统的概念

4、与属性系统的概念与属性系统工程的概念系统工程的概念系统工程的发展与展望系统工程的发展与展望系统工程方法论系统工程方法论第一节第一节 系统的概念与属性系统的概念与属性一、系统思想的发展一、系统思想的发展 系统观的形成与科学的发展密切相关。系统观的形成与科学的发展密切相关。 古代哲学思想古代哲学思想 近代科学近代科学 现代科学发展现代科学发展 15c15c下半叶下半叶 19c19c三大发现三大发现 整体、表象整体、表象 细节、局部细节、局部 系统观系统观 从经验到哲学到科学、从思辩到定性到定量从经验到哲学到科学、从思辩到定性到定量系统思想是进行分析和综合的辨证思维工具。系统思想是进行分析和综合的辨

5、证思维工具。从辩证唯物主义取得了哲学表达形式，从运筹学、控从辩证唯物主义取得了哲学表达形式，从运筹学、控制论、各种工程学以及社会科学获得定性与定量相结制论、各种工程学以及社会科学获得定性与定量相结合的科学方法，通过系统工程丰富了实践内容。合的科学方法，通过系统工程丰富了实践内容。二、系统的定义二、系统的定义 贝塔朗菲：贝塔朗菲： 处于一定相互联系中与环境发生关系的各组成处于一定相互联系中与环境发生关系的各组成 部分的整体。部分的整体。 综合各种观点反映系统属性的定义：综合各种观点反映系统属性的定义： 系统是由若干个可以相互区别、相互联系而又系统是由若干个可以相互区别、相互联系而又 相互作用的要

6、素所组成，在一定的阶层结构形式中相互作用的要素所组成，在一定的阶层结构形式中 分布，在给定的环境约束下，为达到整目的而存在分布，在给定的环境约束下，为达到整目的而存在 的有机集合体。的有机集合体。三、系统的属性三、系统的属性 1 1、集合性、集合性 2 2、目的性、目的性 3 3、相关性：、相关性：非迭加性、系统不可还原性非迭加性、系统不可还原性 4 4、阶层性：、阶层性：对整体的影响程度、相互作用形式不同对整体的影响程度、相互作用形式不同 5 5、整体性：、整体性：系统系统“ “新质新质” ”、整体对部分的约束作用、整体对部分的约束作用 6 6、环境适应性、环境适应性国家国家 政策政策市场市

7、场 研究研究技术技术 经济经济 预测预测竞争竞争 状况状况企业企业 能力能力资金资金 来源来源资源资源 条件条件社会需求社会需求生产可能生产可能生产组织与控制生产组织与控制物、财、人、信息物、财、人、信息生产生产 控制控制库存库存 控制控制质量质量 控制控制成本成本 控制控制资金资金 回收回收产品产品 销售销售服务服务 调查调查经经 营营 目目 标标产产 品品 开开 发发经经 营营 计计 划划生产技术准备生产技术准备技术技术 文件文件劳动劳动 力力劳动劳动 手段手段劳动劳动 对象对象环境分析环境分析经营决策与计划经营决策与计划投入投入转换转换产出产出工业企业生产经营活动过程示意图工业企业生产经

8、营活动过程示意图第二节第二节 系统工程的概念系统工程的概念 一、含义一、含义以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行 设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最 优的理论与方法。优的理论与方法。二、特点二、特点1 1、研究对象广泛；、研究对象广泛；2 2、新兴交叉学科、新兴交叉学科3 3、定性分析与定量计算相结合的方法。、定性分析与定量计算相结合的方法。三、系统工程的理论基础三、系统工程的理论基础1 1、一般系统论、一般系统论贝塔朗菲贝塔朗菲 19451945年年2 2、大系统理论、大系统理论大系统的结构方案、稳

9、定性、最优化、模型简化大系统的结构方案、稳定性、最优化、模型简化4 4、经济控制论、经济控制论运用控制论方法分析经济过程运用控制论方法分析经济过程5 5、运筹学、运筹学 一、朴素的系统思想在古代的应用一、朴素的系统思想在古代的应用1 1、都江堰工程、都江堰工程鱼嘴鱼嘴岷江分洪；飞沙堰岷江分洪；飞沙堰分洪排沙；分洪排沙；宝瓶口宝瓶口引水工程；岁修养护制度。引水工程；岁修养护制度。2 2、孙子兵法、孙子兵法“ “道、天、地、将、法道、天、地、将、法” ”3 3、田忌赛马、田忌赛马4 4、丁渭修复昭应宫、丁渭修复昭应宫第三节第三节 系统工程的发展与展望系统工程的发展与展望二、现代科技发展的需要二、现

10、代科技发展的需要2020世纪世纪4040年代，美国电报电话公司贝尔研究所第年代，美国电报电话公司贝尔研究所第 一次提出一次提出“ “系统工程系统工程” ”概念；概念；二次世界大战中的应用；二次世界大战中的应用；战后经济发展的需要战后经济发展的需要( (例：北欧跨国电网工程）。例：北欧跨国电网工程）。三、系统工程在我国的发展三、系统工程在我国的发展19561956年，运筹学年，运筹学 钱学森教授钱学森教授6060年代，年代，“ “两弹一星两弹一星” ”中的应用中的应用7070年代后期，列入重点学科年代后期，列入重点学科阶阶阶阶段段时间时间时间时间重大工程重大工程实实实实践践重要理重要理论论论论与

11、方法与方法贡贡贡贡献献I I19301930美国美国发发发发展与研究展与研究 广播广播电视电视电视电视正式提出系正式提出系统统统统方法（方法（ Systems approachSystems approach）的概念的概念 19401940美国美国实实实实施彩施彩电电电电开开 发计发计发计发计 划划采用系采用系统统统统方法，并取得巨大方法，并取得巨大 成功成功 美国美国BellBell电话电话电话电话 公司公司 开开发发发发微波通微波通讯讯讯讯系系 统统统统正式使用系正式使用系统统统统工程（工程（ Systems EngineeringSystems Engineering）一一词词词词III

12、I第二次世界第二次世界 大大战战战战期期间间间间英、美等国的反空英、美等国的反空 袭袭袭袭等等军军军军事行事行动动动动产产产产生生军军军军事运筹学（事运筹学（Military Military Operations ResearchOperations Research）, ,也即也即 军军军军事系事系统统统统工程工程 本世本世纪纪纪纪4040年年 代代美国研制原子美国研制原子弹弹弹弹 的的“ “曼哈曼哈顿计顿计顿计顿计 划划” ”运用运用SESE，并推并推动动动动了其了其发发发发展展19451945美国空美国空军军军军建立建立兰兰兰兰 德（德（RANDRAND）公司公司曾曾经经经经提出系提出

13、系统统统统分析（分析（ Systems analysisSystems analysis）概念，概念，强强 调调调调了其重要性了其重要性IIIIII4040年代后期到年代后期到 5050年代初期年代初期运筹学的广泛运用与运筹学的广泛运用与发发发发展、控制展、控制论论论论的的创创创创立立 与与应应应应用、用、电电电电子子计计计计算机的出算机的出现现现现，为为为为SESE奠定了奠定了 重要的学科基重要的学科基础础础础 IVIV19571957H.GoodH.Good和和 R.E.MacholR.E.Machol发发发发表第一表第一 部名部名为为为为系系统统统统工程工程 的著作的著作系系统统统统工程

14、学科形成的工程学科形成的标标标标志志19581958美国研制北极星美国研制北极星导弹导弹导弹导弹 潜艇潜艇提出提出PERTPERT（网网络优络优络优络优 化技化技术术术术 ），），这这这这是最早的系是最早的系统统统统工程工程 技技术术术术之一。之一。 19651965R.E.MacholR.E.Machol编编编编著著系系 统统统统工程手册工程手册表明系表明系统统统统工程的工程的实实实实用化和用化和 规规规规范化范化美国自美国自动动动动控制学家控制学家 L.A.ZedehL.A.Zedeh提出提出“ “模糊模糊 集合集合” ”概念概念为现为现为现为现 代代SESE奠定了重要的数奠定了重要的数 学基学基础础础础1961-1961- 19721972美国美国实实实实施施“ “阿波阿波罗罗罗罗” ”登登 月月计计计计划划使用了多种使用了多种SESE方法，其成方法，其成 功极大地提高了功极大地提高了SESE的地位的地位V V19721972国国际应际应际应际应 用系用系统统统统分析研分析研 究所（究所（IIASA