交通运输系统工程

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1.系统：是由两个或两个以上相互关联的要素所构成的具有特定功能的整体。

2.系统特性：①集合性 ②相关性 ③阶层性 ④整体性 ⑤目的性 ⑥环境适应性

3.整体涌现性：由系统要素间的相互作用产生、所有系统要素及其总和都不具有的、只有整体才具有的性质叫做系统的整体涌现性。它是由规模效应和结构效应共同产生的。

4.环境：指的是对系统有影响但与系统任何要素的相互联系或相互作用又都弱于系统要素间任何相互联系或相互作用的那些实体的集合； 5.输入：环境对系统的影响和作用称为系统的输入；

6.输出：系统对环境的影响和作用称为系统的输出；

7.同构性：如果两个系统的结构是完全相同或者相似的，这两个系统就表现出相同或相似的整体特性---涌现性，这两个系统称为同构系统，它们之间的关系称为同构性；

8.一般系统：是一类同构系统的抽象系统，它具有该类系统的全部系统特征，但不包括其中任何个别系统的细节；

9.系统分类：①从组成要素的性质来分类：自然系统与人造系统 ②形成系统的要素是有形的还是无形（物质及精神）的来分类：实体系统和概念系统 ③从物体的运动状态上进行分类：动态系统和静态系统 ④是否与外界环境有物质、能量、信息交换为标准划分：开放系统和封闭系统

10.系统工程：用定性与定量向结合的系统思想和方法处理大规模的复杂系统问题，无论是系统的设计或建造，还是系统的组织、经营管理，都可以统一地看作是工程实践，统称为系统工程。 11.各类系统工程的共同点：把定性与定量相结合的系统思想和方法应用与组织管理的工程实践，寻求实践效果的最优化。

12.系统工程的特点：①问题导向及反馈控制②研究对象的不明确性 ③系统整体最优为目标 ④多种方法的综合运用

13.方法论（Methodology）：分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法，是运用方法的原则和思想。

14.方法论的特点：①整体性：基本出发点。②系统识别的重要性：找出系统对象，划分出系统与环境。③人机结合的方式：处理问题的基本方式。

15.硬系统方法论：以具有清楚的结构的问题及其相关系统为处理对象。

16.软系统方法论：以结构不清楚的问题本身及相关系统为处理对象

17.霍尔的系统工程方法论：强调明确目标，核心内容是系统分析和系统优化。具有研究方法上的整体性（三维）、技术应用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时间维、逻辑维）、系统工程工作上的问题导向性（逻辑维）。霍尔认为，现实问题都可以归纳为工程问题，从而可以应用定量分析的方法求得最有的系统方案。 18.西那雅卡那系统方法论：主要是为了处理不良结构的问题

19.物理-事理-人理方法论（WSR）：又称现代东方系统方法论，基于“懂物理、明事理、通人理”的观点

20.老三论：一般系统论、控制论、信息论新三论：耗散结构理论、协同学及自组织理论

21.一般系统论的基本原理：①整体性原理 ②动态相关性原理：系统的动态性、相关性 ③开放性原理：系统开放性、稳定性 ④层次性原理：系统的层次性 ⑤有序性原理：系统演化过程是无序-有序-无序。

22.经典控制理论：核心是反馈，主要研究对象是单输入单输出的线性系统，研究的主要内容是控制系统的稳定性，对于系统动态过程及动态特性的描述，主要是用微分方程（或差分方程）与传递函数方法。 23.现代控制理论：从单变量控制发展到多变量控制，从单纯的自动调节进展到最优控制，经典控制理论发展成为现代控制理论。

24.控制方法：以系统的功能行为为目标，通过一定的手段实现控制，达到系统目标最优化的方法。

25.控制论的研究重点是闭环控制系统。反馈是控制系统的核心。

26.控制系统组成：控制者（控制装置）、被控制者（受控对象）和控制作用

27.分类：有反馈是闭环控制，否则是开环控制。 28.控制：为了使系统保持第一类或第二类稳定性，必须对系统施加一定的作用，根据内外部的各种变化，对系统进行调节，从而克服系统的不确定性，这种对系统施加的作用，就是控制。 29.信息量是用来度量信息大小的量，概率小的时间发生时提供的信息量大，反之，概率大的事件发生时提供的信息量小。 h=-log2P （bit） 30.信息熵指的是信源发出的每一个符号所包含的平均信息量。随着时间不确定度的增加，信息熵也随之增加。

31.交通运输的定义：①运输：人和物的载运和输送，强调的是运输工具上载运的人员和物资的多少、位移的距离 ②交通：运输工具在运输网络上的流动，与交通工具上所载的人员与物资没有关系 ③交通运输反应的是同一事物的两个方面，或者说是同一过程的两个方面。

32.分类：铁路运输，公路运输，水路运输，航空运输，管道运输

33.交通运输系统的组成：①设备构成：固定设备子系统；移动设备子系统 ②综合运输网络及枢纽 ③综合运输的组织管理系统

34.交通运输系统的特点：①系统基本特征：具有明确的目的性；整体性；层次性十分突出；相关性；发展必须与外界环境相适应 ②自身特点：要素集合庞大；具有明显的动态性；是一个连续性过程系统；生产的多环节、多功能、跨区域的特点

35.交通运输系统工程主要研究内容：运输系统分析；运输系统需求预测；运输系统建模及仿真；运输系统最优化；运输系统网络分析；运输系统排队分析；运输系统评价；道路交通与运输系统决策

36.系统分析：是由实际出发，对于需要改进的系统或准备建立的新系统，在对其目的、环境、结构及功能等分析的基础上，运用建模、仿真、预测及评价、优化等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。 37.系统分析的要素：目标；替代方案；指标；评价标准；模型；决策者

38.系统分析的原则：①外部条件与内部条件相结合的原则；②当前利益与长远利益相结合的原则；③局部利益与整体效益相结合；④定量分析与定性分析相结合

39.系统分析的内容：系统的目标分析、结构分析、功能分析和环境分析

40.模型分类：一般可分为概念模型、符号模型和形象模型。

41.符号模型：用符号来代表系统的各种因素和他们之间的相互关系。一般分为图形模型；数学模型。

42.系统仿真：指的是计算机仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述实际系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的计算机仿真模型，来模仿实际系统的运行状态及其随时间变化的规律，以实现在计算机上进行实验的全过程。

43.系统仿真的作用：①仿真的过程也是实验的过程，还是系统地收集和积累信息的过程。②对于一些难以建立物理模型及数学模型的系统，通过仿真可以解决预测、分析和评价等系统问题。③通过系统仿真可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。④通过系统仿真能启发新的思想或产生新的思想和新的策略，还能暴露出

原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。 44.因果关系图：①因果关系：是指一种现象发生的原因和可能引起的结果。②因果关系是构成系统动力学模型的基础，是构建正确模型的必由之路。③因果关系可以由因果关系图来描述。 45.预测：是对事物或现象将要发生的或目前不明确的情况进行预先的估计和推测。

46.预测分类：①按预测时间：长期，中期，近期，短期预测。②按内容分类：运输经济预测；运输科技预测；运输系统与社会之间的相互关系及影响预测。③预测方法分类：定性预测；定量预测；综合预测

47.定性预测的方法：头脑风暴法；德尔菲法；情景分析预测法

48.定量预测方法：时间序列法；回归分析预测法；马尔可夫预测法

49.德尔菲法：①其本质是一种反馈匿名函询法，可归纳为：匿名征求专辑意见-归纳、统计-匿名反馈-归纳、统计，若干轮后，停止。②特点：匿名性；反馈性；统计性。③程序：以轮来说明的。两方面的人在活动：一是预测的组织者，二是被选出来的专家。有交流存在。④预测结果的表示方法：表格、直观图或文字叙述。预测结果是具体数字时，可用中位数和四分点来表示。中位数代表专家预测的协调结果。四分点代表专家意见的分散程度。

50.预测的程序步骤：确定目的；搜集预测资料；选择预测方法；建立预测模型(核心)；预测；分析预测误差；改进预测模型；规划政策和行动 51.系统评价的分类：（1）按评价的对象分类：①目标评价；②规划评价； ③方案评价；④设计评价（2）按评价的时间顺序分类：①事前评价；②中间评价；③事后评价；④跟踪评价（3）按评价的内容分类：①技术评价；②经济评价；③社会评价；④综合评价

52.运输系统评价指标体系：政策性指标；技术性指标；经济性指标；社会性指标；环境性指标；时间性指标。以上是大类指标，每一大类指标又可包括许多小类指标，每个具体指标可能有几个内容来综合反映，这就构成了系统评价的指标体系

53.常用的经济评价方法：单复利法、现值法、年值法、回收率法、收益-成本分析法。

54.层次分析法（AHP）方法：定性与定量相结合的系统分析评价方法。建立层次结构是层次分析法的关键步骤，通常模型结构可以分为目标层、准则层和措施层。适用于多准则、多目标复杂问题的评价、分析

55.系统决策：应用系统论的思想和决策方法，根据系统的状态和目标，制定若干可行的方案或策略，经过系统分析和综合评价，按照某种标准从中选择最满意的方案或策略，知道实现系统目标的全过程。

56.决策问题要素：决策主体；决策目标；替代方案；结果；决策准则(评价与选择方案的价值依据)。

57.决策问题分类：（1）按决策的作用范围分类：战略决策（全局性决策）；管理决策；业务决策。（2）按决策的形态性质分类：程序化决策（目标明确，可以建立固定的模式）；非程序化决策（复杂的，难以用一般程序化解决的决策）。（3）按决策的可靠性分类：确定性决策；风险性决策；非确定性决策（4）按决策目标的多少分类：单目标决策；多目标决策（5）按决策面对的自然状态的性质分类：竞争性决策：面对有理智，能采取行动的竞争对手；非竞争性决策：面对的是自然环境或社会环境

58.决策树法：利用树形结构图辅助进行决策的一种方法。这种方法把各种备选方案、可能出现的状态以及决策产生的后果，按照逻辑关系画成一个树形图，在树形图上完成对各种方案的计算、分析和选择。

59.决策树构成：决策节点、时间节点、结果节点和分枝

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