交通系统分析的资料27页PPT

第一章 概 论
1.1 系统与系统分析 （1）系统的定义
系统是由一些相互联系、相互依赖、互感相关的 独立单元或部分组合而成的复杂集合，每个单元或 部分具有各自的特性和功能，这些相关单元或部分 按一定目的和结构方式协调统一在系统的整体中， 以实现特定的系统功能。
（2）系统的属性
• • • • • • • • 普遍存在性（Ubiquity) 天然与人造共存（工程系统是人造的） 物理与概念同在 局部与整体相互影响和协调性 系统的目的性 系统的层次性 系统范围和功能的界定人为性 涉及学科的广泛性和综合性
定性分析主要考虑以下几个方面： 1）政策与战略的选择； 2）价值观的分析；
3）政治与行政的因素；
4）超理性的因素。
第二章 线性规划
线性规划（Linear Programming)是数学运筹学中 的一种最优数学规划的方法，它所求解的是目标函数 与约束方程均为线性方程或线性不等式的最优化问题。
2.1 线性规划建模
系统分析的方法论包括：
1）利用数学的、物理的、仿真的方法对工程分析对 象建立模型和进行定量的分析与研究；
2）利用专家的工程经验和常识知识对工程分析对象 进行定性的分析与研究； 3）定量与定性方法相结合的系统分析方法；
4）微观与宏观分析方法相结合。
系统分析方法论是一个多学科的综合体，从整体 和系统的观念认识和分析系统的各个组成单元特性和 内在关系，以及各单元协调形成的系统整体特性。
建立和实施数学模型是系统分析过程中的中心内容。
建立数学模型的步骤： 1）初步设计数学模型。可采用经验的、套用已有 的、在已有的基础上进行修正、设计全新的； 2）利用调查获得的反映系统特性和行为的数据资 料去标定系统模型技术参数，初步验证模型的 科学合理性； 3）使用系统模型对未来进行预测； 4）修正系统模型，经验证对需要修正的模型进行 修正，以保证模型的可用性、科学性、以及合 理性。

3.1.2 系统分析的对象及内容
• 系统分析提问
3.1.3 系统分析的原则
• 外部条件与内部条件相结合的原则
– 任何系统都不是孤立存在的，系统的生存和发展是以外部环境为条件的，环境的变化对系统有 着很大的影响
– 对系统的外部条件进行分析和研究，在于弄清系统目前和将来所处环境的状况，把握系统发展 的有利条件和不利因素
第三章 运输系统分析
《交通运输系统工程》
3. 运输系统分析
3.1 系 统 分 析 3.2 运 输 系 统 目 的 分 析 3.3 运 输 系 统 结 构 分 析 3.4 运 输 系 统 与 环 境 相 互 影 响 分 析
3.1 系统分析
3.1.1 系统分析的基本概念 3.1.2 系统分析的对象及内容 3.1.3 系统分析的原则
的情况 • 由于科学技术的进步，现有系统是否过于落后而必须发展新系统 • 在客观环境中是否出现了功能超过现有系统的竞争系统 • 系统的用户是否提出了新的要求
3.2.3 运输系统目的分析的内容
系统目的的可实现性: 系统目的的可实现性是指改造或新建一个系统时，提出的 系统目标在客观上是否能够实现 • 系统目的的科学性 • 系统目的的可实现性 • 系统目的的完善性 • 系统有无具体的指标体系
• 运输系统结构分析的目的，就是要弄清和理顺运输系统各构成要素(子系统)之 间的关系，为实现系统功能建立起优良的系统结构
3.3.2 系统结构与系统功能的关系
• 结构是完成系统功能的基础 • 不同的系统结构产生不同的系统功能和功能效率
3.3.3 运输系统结构分析的任务
• 运输系统组成要素分析 • 运输系统要素间的关系分析 • 运输系统结构分析 • 运输系统结构的稳定性分析 • 运输系统结构的合理性分析

《交通系统分析》交通参数
1. 泊松（Poisson）分布
P(k) (t)k et ,
k!
k 0,1, 2,
式中:P(k)——在计数间隔t内到达k辆车或人的概率;
λ——单位时间内的平均到达率(辆/s或人/s)；
t——每个计数间隔持续的时间(s)或距离(m)；
e——自然对数的底，取值为2.71828;
《交通系统分析》交通参数
负二项分布估计波动流合理性分析：观测数据说明合适
车辆数
观测频率
理论拟合频率
泊松分布
负二项分布
0
139
129.6
140.4
1
128
132.4
122.0
2
55
67.7
62.2
3
25
23.1
24.2
4
10
5.9
8.0
5
3
1.2
2.3
>5
0
0.1
0.9
合计
360
360.0
360.0
《交通系统分析》交通参数
3. 负二项（Negative Binomial）分布
P(k)
C 1 k 1
p
(1
p)k
,
k 0,1,2,
p、β为负二项布参数。0＜p＜1，β为正整数。
适用条件：交通流波动性大或以一定的计 算间隔观测到达的车辆数(人数)其间隔长 度一直延续到高峰期间与非高峰期间两个 时段时，所得数据可能具有较大的方差。
解： 可以将400m理解为计算车辆数的空间间隔， 则车辆在空间上的分布服从
泊松分布
t 400m， 60/4000辆/m，m t 6辆，此分布服从m 6的泊松分布

6
7
8
9
抽象的网络图
邻接矩阵
邻接矩阵表示点与点之间的一般邻接关系，它 的元素l(i,j)
0 两点之间无边连接或 i = j
l (i , j ) = 1 两点之间有边连接
1
2
3 j1 2 3 4 5 6 7 8 9
i
1010100000
2101010000
4
5
6
3010001000 4100010100
2 、回归路阻模型
针对我国的交通实际情况，建立以下回归关系
模型作为城市道路的路阻函数。
[ ] ( ) ( ) t = t 0 1 + k 1 V 1 C 1
k C V +K3 2
2
k4 2
或t = t 0 [1 + k 1 (V 1 C 1 ) + k (2 V 2 C 2 )]
n V1 、V2 分别为机动车、非机动车路段交通
平衡模型的开展已有几十年的历史，尽管平衡型交通分配方法种类繁多， 但绝大局部平衡分配模型都可归结为一个维数很大的凸规划问题或非线性 规划问题。在理论上，这类模型结构严谨、思路明确，比较适合于宏观研 究。但由于维数大、约束条件多，这类模型的求解比较困难。尽管人们提 出了一些近似方法，但计算仍很复杂，在实际工程中难以应用。相比之下， 非平衡模型具有结构简单、概念明确、计算简便等特点，因而在工程实践 中得到了广泛应用，效果良好。非平衡模型根据其分配手段可分为无迭代 〔静态〕与有迭代〔动态〕两类；根据其分配形态可分为单路径与多路径 两类。表4-6为非平衡模型的具体分类形式。
网络交通流交通分配是交通规划的一个 重要环节。所谓交通分配就是把各种出
行方式的空间OD量分配到具体的交通网

《城市道路交通分析》 PPT课件
城市道路交通分析课程将帮助您深入了解城市交通系统的重要性，从城市交 通的基础知识到拥堵研究和公共交通系统的研究，全方位掌握城市道路交通 分析的关键内容。
城市道路交通分析简介
城市交通的重要性
探索城市交通对经济、环境和社会的影响以及为什么我们需要进行道路交通分析。
报告目的
2
道路通行能力分析
研究如何评估道路的通行能力并提出改进措施，以确保交通系统的高效运行。
3
排队论模型在城市道路交通中的应用
介绍排队论模型的原理，以及如何应用这些模型来解决城市道路交通系统中的问 题。
城市交通拥堵研究
拥堵原因分析
探究城市交通拥堵的主 要原因，如交通流量过 大、道路设计不合理等， 并提出相关解决方案。
介绍公交线路规划的基本 原则和方法，并讨论线路 分配的相关问题。
城市地铁交通系统
探索城市地铁交通系统的 建设、运营和管理，并分 析其优势和局限性。
城市道路安全分析
道路交通事故特征分析
研究道路交通事故的特征和规律，以了解事故 发生的原因和影响。
道路交通事故原因探究
探究道路交通事故发生的主要原因，并提出预 防措施和应对策略。
说明为什么进行城市道路交通分析以及实施该分析可带来的好处和应用。
城市道路交通概述
基础知识
了解城市道路交通的基本概念、标志和规则。
交通组织结构
掌握城市交通的组织结构和管理模式，并了解 其对道路交通的影响。
城市道路交通系统分析
1
道路交通流量分析
学习如何使用不同方法和工具来分析城市道路上的交通流量，并如何应用这些分 析结果。
拥堵评价指标
介绍拥堵评价的常用指 标，如交通速度、交通 流量饱和度等，并分析 其对交通拥堵程度的影 响。

规
n
划 模
aij x j bi
型 的
j 1
x j 0 , j 1,2,3,, n
基
本
原
理
极大值模型
第10页/共73页
五、线性规划模型的一般形式
第
一
节 线
Min Z=c1x1+c2x2+c3x3+…+cnxn
性
规
a11x1+a12x2+…+a1nxn ≥ b1
(1)
划
模 型
a21x1+a22x2+…+a2nxn ≥ b2
六、线性规划模型的基本假设
1.线性 目标函数和约束条件 2.可分性 活动对资源的可分性 3.可加性 活动所耗资源的可加性，资源总需要量为多种活动所需
资源数量的总和。 4.明确性 目标的明确性 5.单一性 期望值的单一性 6.独立性 变量是独立的表示各种作业对资源都是互竟关系，没有
互助关系 7.非负性
amj
b1
b2
b
bm
第三节 单纯形法
用矩阵描述
一
Max z CX
线
AX b
性 规
X
0
划
的 标 准 型
A
a11
a12
a1n
P1
P2 Pn ;
am1
am2
amn
b1
b2
b
b3
bm
第33页/共73页
第三节 单纯形法
可行解
二 线 性 规 划
最优解 基 设A为约束方程组的m×n阶系数矩阵，其秩为 m（。B是矩）阵,A则中称mB×是m线阶性非规奇划异问子题矩的阵一个B基。0 不 失一般性可设

资金 回收
工业企业生产经营活动过程示意图
描述一个 你熟悉的 系统
说明： (1)系统的功能及其要素； (2)系统的环境及输入、输出； (3) 系 统 的 结 构 ( 最 好 用 框 图 表 达) ； (4)系统属性的表现。
• 第二节 系统工程的概念
• 一、含义 Systems Engineering, SE 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，
• 系统的概念与属性
• 系统工程的概念
• 系统工程的发展与展望
• 系统工程方法论
• 第一节 系统的概念与属性
• 一、系统思想的发展
• 系统观的形成与科学的发展密切相关。
• 古代哲学思想 近代科学
现代科学发展
•
15c下半叶
19c三大发现
•
整体、表象 细节、局部
系统观
“只见森林” “只见树木” “先见森林后见树木”
• 三、系统工程的理论基础
1、一般系统论(主要观点：系统、动态、等级)
贝塔朗菲 1945年
一般系统论属于逻辑和数学的领域，它的任务是确立适 用于各种系统的一般原则。一般系统论沟通了自然科学与社 会科学、技术科学与人文科学之间的联系，提出了研究各门 学科的新的方法，使许多学科面貌焕然一新。一般系统论为 系统思想的发展，使人类走向系统时代，奠定了理论基础。
阶段 时间
重大工程实践
重要理论与方法贡献
1930
美国发展与研究广 播电视
正式提出系统方法 （Systems approach）的 概念
I
美国实施彩电开发 采用系统方法，并取得巨大
计划
成功
1940
美国Bell电话公司 开发微波通讯系统

路堤 高于原地面的填方路基 道路条件 街道或公路的几何特征，包括：交通设施的种类及其形成的环境、每个方向的车道数、车道和路间宽度、侧向净空、设计速
度以及平面和纵面线形
第15页/共51页
路堑 全部由地面向下开挖的路基
第16页/共51页
半填半挖路基 横断面上部分为挖方，下部分为填方的路 基，通常出现在地面横坡较陡处
机动车的分类
《机动车率辆及1挂.1车马分力类》，GB时/T1速5089-2001
18km
第36页/共51页
机动车的分类
《机动车辆及挂车分类》GB/T15089-2001
L类 少于四轮的机动车辆 M类 至少有四个车轮的载客机动车辆，或有三个车
轮，且厂定最大总质量超过1t的载客机动车辆 N类 至少有四个车轮的载货机动车辆，或有三个车
道路交通的特点
灵活性好 送达能力强 运送速度快 原始投资少 安全性较差 环境污染重
第2页/共51页
道路交通的功能
与其他运输方式衔接 单独完成中短途运输 独立承担长途运输
第3页/共51页
道路交通的作用
直接送达 接转运 全能运输 终端运输 科技进步
第4页/共51页
我国道路交通现状
通行能力
通行能力，是指在一定时段和通常道路、交通、 管制条件下，车辆通过道路某一点或均匀断面上 的最大车辆数。
道路条件 街道或公路的几何特征，包括：交通设施的 种类及其形成的环境、每个方向的车道数、车道和路间 宽度、侧向净空、设计速度以及平面和纵面线形
交通条件 涉及使用道路的交通流特性，它是由交通流 中车辆种类的分布、设施的可用车道中交通量和交通分 布以及交通流的方向性分布等共同决定的
汽车是由利自带布动·力装戴置姆驱动勒，无架线的运输工具

绪论
精选ppt
1
交通系统分析的意义
交通系统是由多个子系统构成，子系统之间相互联系、
相互影响，形成了及其复杂的关系的系统群体。
按照交通精工选具pp角t 度
2
按照出行角度 按照宏观微观角度通系统的构成依赖于分析交通系统的角度或者问题
精选ppt
3
土地利用
30
20
4
5
3836
4231 42316048
30 0
28 21
6
2130
17 23 7 7
10 10 1328
0
5
0
4
17 17
2130
31 34
31 34
1417
1417
47 372728
18 32 3230
342341 3221
60 48
17
41
72 61
23
30 1316 28 3629
28 0 57
13
交通系统分析的过程
2. 发现交通的问题
定性分析：从定性角度把握系统问题的走向。北京和上海 市限制车辆政策有什么结果（18万人申请17600）？
定量分析：通过建立问题的数学模型，明确应该采取什么 样的措施。
实施拥挤收费+降低票价+过桥精收选p费pt 措施后的方式分担率变化
14
2. 发现交通的问题
确定问题的层次：在寻求问题的根源时，需要对问题进行 层次分析。例如确定可持续发展的交通方式评价需要进行 层次分析。
精选ppt
16
3. 寻找根源
明确问题关系：明确问题之间的关系，从根源问题入手。 抓住主要问题：解决系统的主要问题，但不一定是最大问 题。根据 downs定律中，修建道路永远不能满足需求，该 如何处理，满足交通需求？

小于0.1通过一致性检验。
19
总权重
A1 A2 A3 A4 A5 方案层总 0.464 0.202 0.088 0.202 0.044 权重 B1 0.637 0.637 0.115 0.25 0.309 0.498458 B2 0.105 0.258 0.588 0.5 0.581 0.279144 B3 0.258 0.105 0.297 0.25 0.11 0.222398
系统概系统概分析思分析思系统分析系统分析系统分系统分改进方案改进方案精选课件ppt针对图书馆的服务范围及特点设计了采购子系统编目子系统检索统计子系统图书流通子系统以及系统维护子系统这几个子系统包括了图书馆的主要业务工作可以全面实现对图书馆的采购编目检索统计和流通等业务管理通过现代化的管理在各个方面更加注重智能化规范化流程化极大的有助于全面提高图书馆的管理效率及服务质量
交通运输系统分析案例分析 图书馆管理系统分析
1
主讲内容
系统概述 分析思路
系统分析
系统分析
改进方案
2
一、系统概述
• 针对图书馆的服务范围及特点，设计了采购子 系统、编目子系统、检索统计子系统、图书流通 子系统以及系统维护子系统，这几个子系统包括 了图书馆的主要业务工作，可以全面实现对图书 馆的采购、编目、检索、统计和流通等业务管理 。
1
1
1
1
1
0
1
1
11 0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
12 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8
化为可达矩阵：