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1、2019/5/26交通运输系统工程实验报告学生姓名柳一航学号09110209学院交通运输学院专业班级09级交通规划与管理1班二O一一年十二摘要本次实验一共分成3个部分，我选取的题目分别是时间序列法三次指数平滑、PERT网络图绘制和时间参数计算、层次分析法分析交通系统。运用医学的知识，结合MATLAB编程技术，解决实际问题。关键字：三次指数平滑、PERT网络图、层次分析法一、问题重述（1）交通运输系统优化与控制，允许运用方法有定性预测、时间序列预测法、回归分析预测法、投入产出预测法中的任意一种方法，要求写出公式及计算步骤写出算法并绘制流程图，利用写出的一个算法求解一个实例。（2）绘制PERT网络
2、图，计算PERT网络图时间参数。（3）小规模交通系统案例分析。P.S:写明实验目的、内容。二、实验目的（1）时间序列预测法是将某种统计指标的数值，按时间先后顺序排到所形成的数列。就是通过编制和分析时间序列，根据时间序列所反映出来的发展过程、方向和趋势，进行类推或延伸，借以预测下一段时间或以后若干年内可能达到的水平。而指数平滑法即根据历史资料的上期实际数和预测值，用指数加权的办法进行预测。此法实质是由内加权移动平均法演变而来的一种方法，优点是只要有上期实际数和上期预测值，就可计算下期的预测值，这样可以节省很多数据和处理数据的时间，减少数据的存储量，方法简便。是国外广泛使用的一种短期预测方法。（2
3、）PERT是利用网络分析制定计划以及对计划予以评价的技术。它能协调整个计划的各道工序，合理安排人力、物力、时间、资金，加速计划的完成。在现代计划的编制和分析手段上，PERT被广泛的使用，是现代项目管理的重要手段和方法。(3)小规模交通系统案例分析是为了让大家可以熟练运用综合评价法进行案例分析是大家所必须要掌握的。三、问题求解问题（1）的求解：模型的建立采用时间序列法指数平滑法进行预测。指数平滑法是常用的一种时间序列预测方法。该方法假定未来预测值对过去已知数据有一定关系，近期数据对预测值的影响较大，远期数据对预测值的影响较小，影响力呈几何级数减少。因此，该法以本期实际值和上期指数平滑值的加权平均
4、值作为本期指数平滑值，并作为下一期预测值，该模型的数学表达式子如式3-1 3-7所示： （3-1）式中：、第t-1，t 周期的一次指数平滑值；为平滑系数，即权系数（01）；平滑系数代表了新旧数据的分配值，其取值的大小反映了不同时期的数据在预测中的作用，当值较小时，时期变动倾向性影响小，此时所得的指数平滑值可以代表该时间序列的长期趋势；反之，近期变化反应敏感，此时所得的指数平滑值代表了近期倾向性的影响。为第t周期的实测值式3-1 称为一次指数平滑，当时间序列呈线性趋势时，为了提高指数平滑对时间序列的吻合程度，在一次指数平滑的基础上，再进行一次平滑，称二次指数平滑，其数学表达式如下：（3-2）对于
5、非线性趋势则需要通过三次指数平滑来估算，其表达式为：（3-3）指数平滑值的初始值取前3 个周期的实测值的平均值，即、的平均值。预测指标与时间呈非线性关系，故预测模式为：（3-4）式中：第t 周期的预测值；由基准的周期数到需要预测时间的周期数；代定系数由残差平方和，用最小二乘法求：；经数学转换整理得：（3-5）（3-6）（3-7）例：某航运公司过去10年货运量的统计资料如下表所示，使用时间序列法预测该公司今年的货运量。周期12345678910货运量（t）245250256280274255262270273284解：运用三次指数平滑法预测用matlab编程求解：close allclear,c
6、lca = 245 250 256 280 274 255 262 270 273 284;m,nn=size(a); alpha = 0.15; s1 = zeros(m,1);s1(1,1) = a(1,1);for i=2:m s1(i) = alpha*a(i,1)+(1-alpha)*s1(i-1);endsx1 = s1s2 = zeros(m,1);s2(1,1) = a(1,1);for i=2:m s2(i) = alpha*s1(i,1)+(1-alpha)*s2(i-1);endsx2 = s2 s3 = zeros(m,1);s3(1,1) = a(1,1);for i
7、=2:m s3(i) = alpha*s2(i,1)+(1-alpha)*s3(i-1);endsx3 = s3a = zeros(m,1);b = zeros(m,1);c = zeros(m,1);beta=alpha/(2*(1-alpha)*(1-alpha);a = 3*sx1-3*sx2+sx3;b = beta*(6-5*alpha)*sx1-2*(5-4*alpha)*sx2+(4-3*alpha)*sx3);c = beta*alpha*(sx1-2*sx2+sx3);t = 1; sf = zeros(m,1);sf = a+b*t+c*t*t 得出问题（2）的求解：例：某
8、工程队承担的道路施工项目共有五道工作，资料如下表:工作名称紧前工作工作天数A10B6C4DA、B、C3EA、B、C4解：根据工程资料绘制网络图并且标号如下：123456A10B6C4D3E4计算时间参数： 最早开始时间：最迟结束时间计算事项时差：找出关键线路：在图上标出：123456A10B6C4D3E4计算总时间：14天问题（3）的求解：用层次分析法进行对公路交通系统的分析评价和排序。实例如下：例：一城市打算在河流上建设公路交通系统，提出了三个建设方案：桥梁P1；隧道P2；渡船P3。对方案的评价有11个指标，请用层次分析法对三个方案作评价。层次结构模型：跨河流公路运输交通建设维护费投资额对航
9、运的影响对生态的影响安全性目标层准则层方案层桥梁P1隧道P2渡船P31、对不同方案的描述：桥梁P1：投资较大，维护费低；安全性好，对河流航运的影响小，对河流中的生态影响小。隧道P2：投资大，维护费较低；安全性好，对河流航运的无影响，对河流中的生态无影响。渡船P3：投资低，维护费高；安全性差，对河流航运的影响大。2、AHP方法的基本工具判断矩阵 判断矩阵标度定义 标度含义1两个要素相比，具有同样重要性3两个要素相比，前者比后者稍微重要5两个要素相比，前者比后者明显重要7两个要素相比，前者比后者强烈重要9两个要素相比，前者比后者极端重要2，4，6，8上述相邻判断的中间值倒数两个要素相比，后者比前者
10、的重要性标度3、构建判断矩阵、先以第一层要素为依据，对第二层要素建立判断矩阵如下：跨河流公路运输交通建设B1BB3B4B5优先级向量投资额B1121/61/41/20.68360.0794使用中的维护费B21/211/81/61/40.35010.0407安全性B3691354.11560.478对河中生态的影响B7461/3122.17990.253对河流航运的影响B8241/51/211.27920.149、再以第二层要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵：投资额桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1131/50.8434326650.2111410680.0168隧道p21/311
11、/40.4367902320.109344065 0.0087渡船p35412.7144176170.679514867 0.0540验证一致性：投资额：max= CI= CR=0.1维护费桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p11362.6207413940.6442231750.0262隧道p21/3141.1006424160.27055678 0.0110渡船p31/61/410.3466806370.085220045 0.0035验证一致性：维护费：max=CI=0.1安全性桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/351.18563110.2717759080.1
12、299隧道p23182.88449910.661198389 0.3161渡船p31/51/810.29240180.067025703 0.0320验证一致性：安全性： CI=0.1生态影响桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1121/50.73680630.1578924880.0399隧道p2211/70.65863380.141140653 0.0357渡船p35713.27106630.700966859 0.1773验证一致性：生态：max=CI= CR=航运的影响桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1131/70.75394740.1514966730.0226隧道p21/211/80.39685030.079742288 0.0119渡船p37813.82586240.768761039 0.1145验证一致性：航运：max= CI= P3 P1,即应选择隧道方案。小结本次上机实验一共做了三道题目，分别是时间
