系统分析在交通运输领域的应用

1、交通系统分析课程论文学 生 姓 名 卫晶 学 院 交通学院 班 级 交通工程152Z 学 号 1526052044 日期 2016 年 6 月 12 日系统分析在交通运输中的作用 交通运输枢纽系统分析卫晶摘要：研究交通运输枢纽的功能、结构及枢纽内各种运输方式或设备间的相互协调，以充分发挥交通运输枢纽系统的综合功能和各种交通运输方式的优势，强化交通运输枢纽的系统功能，优化运输网的点、线系统能力协调，进而提高整个交通运输大系统的综合运输能力，更好地为社会经济和人民生活的需要服务。关键词：交通运输枢纽系统；综合功能；运输能力Abstract：Researching transportation vi

2、tal pointfunction, structure and mutually moderate of vital point conveyance way or equip ments, to full exertive the comprehensive functions of transportation vital point system and the advantages of various transportation ways, to enhance the system function of transportation vital point, to excel

3、lent turn system ability moderate of the point and line of transport network, then exaltation the comprehensive conveyance ability of the whole transportation system, better serve for society economy and the needs of people life.Key words: transportation vital point system; comprehensive function;co

4、nveyance ability一、引言交通运输枢纽是指在两条或者两条以上交通运输线路 的交汇、衔接处形成的，具有运输组织与管理、中转换乘及换 装、装卸存储、多式联运、信息流通和辅助服务六大功能的综 合性设施，作为交通运输的生产组织基地和交通运输网络中 客货集散、转运及过境的场所，交通运输枢纽是提高客货运 输效率的关键环节。交通运输枢纽系统分析主要是研究交通 运输枢纽的功能、结构及枢纽内各种运输方式或设备（包括 工业运输和城市运输）间的相互协调，以充分发挥交通运输 枢纽系统的综合功能和各种交通运输方式的优势，强化交通 运输枢纽的系统功能，优化运输网的点、线系统能力协调，进 而提高整个交通运输大

5、系统的综合运输能力，更好地为社会 经济和人民生活的需要服务。二、交通运输枢纽的系统特性由系统科学理论可知，所谓系统就是由两个以上（包括两个） 相互区别又相互联系的要素有机结合起来实现某一特定功能的综合整体。从系统及交通运输枢纽的基本定义角度来看，交通运输枢纽本身是一个由多个相关要素组成完成特定功能的系统，它不仅具有系统的一般特征，同时还具有区别于其他系统的特性。交通运输枢纽的系统特性表现在如下几个方面：1.结构的统一性。交通运输枢纽由多种交通运输方式的多种运输设备组成，每一种交通运输方式或运输设备在交通运输枢纽中具有不尽相同的功能与作用，但作为一个系统整体，交通运输枢纽系统具有统一的功能与引示

6、。这就是完成枢纽内货物及旅客运输的中转与地方作业，确保客货运输全过程的实现及运输生产的连续性，满足统一运输网及枢纽所在城市或地区的经济发展及人民生活对运输的需要。2.结构的复杂性。交通运输枢纽由多种交通运输运输方式又由为实现其运输过程的多种运输设备按一定布 局原则和技术要求统一配置而成。为实现各种运输方式间的 相互协调，有关运输设备的布局与配置又须统筹安排。由此 构成了运输枢纽结构的复杂性。交通运输枢纽系统具有由多 个多级子系统构成的多级梯阶的复杂结构。3.交通运输枢纽与其外部环境具有十分密切而复杂的联 系。就整个交通运输大系统而言。它由线系统与点系统两类 子系统群构成，交通运输枢纽属点系统，

7、就一个交通运输枢 纽而言，它既是一个具有复杂结构以及特定功能的系统，同 时又是交通运输大系统的一个子系统，以交通运输大系统为 其外部环境。同时，交通运输枢纽又是它所依托的城市或地 区大系统的一个子系统，以城市或地区为其外部环境，因此， 交通运输枢纽与其所在的城市或地区间具有十分密切而复 杂的联系。4.交通运输枢纽是多种交通运输方式或多种交通运输设 备构成的结合部，其内部各子系统间、要素间的相互协调具有非常重要的意义。5.交通运输枢纽的各个子系统发展不平衡性和技术差异性。基于各交通运输枢纽形成的历史过程及自然条件等不尽相同，枢纽内各种交通运输方式形成过程及发展也不尽相同和平衡。交通运输枢纽内各种

8、运输的具体作业过程和技术设备配置各有特点，这就决定了交通运输枢纽内各子系统间存在一定的技术差异性。为此，在具体分析与实施过程中必须区别对待。6.交通运输枢纽具有一定的自适应性或自组织性。当交通运输网或城市系统等外部环境发生变化，需要改变或调整交通运输枢纽的功能及目标时，交通运输枢纽的自身结构及特征即可进行相应的改变。如城市交通运输网个别区段负荷过大，从而导致了运输流自身进行调整，自动寻求负荷较小的方向，保证向稳定状态过渡。综上所述，交通运输枢纽本身是一个复杂系统，且具有诸多系统特性。因此，我们必须将交通运输枢纽视作一个客观系统对象，结合其特性，运用系统分析的理论与方法进行 规划，其次要有利于运

9、输枢纽内各种交通运输方式及其各种 研究。三、交通运输枢纽系统的功能1、交通运输枢纽是各种交通运输方式干线的汇集点，是大宗客流和货流中转、换乘、换装与集散之点，是各种交通运输方式衔接和联运的主要基地。交通运输枢纽的布局决定了不同交通运输方式间联运转换点的分布，因而对于大宗客流、 货流的运输路径、运输效率、货物转运速度有着决定性影响。 它在良好地完成运输全过程中起着重要作用，对于国民经济发展的良性循环起到促进作用。 2、交通运输枢纽是同一种运输方式多条干线相互衔接，进行旅客和货物中转或对运营的车辆、船舶、飞机等进行技术作业和调节的重要基地，同时还为各种运输工具的周转和检修等提供各种技术服务。3、交

10、通运输枢纽大多与城市相共生，它对城市的形成和发展有着很大作用。它是城市实现内外联系的桥梁与脉络，是城市整体的一部分。城市交通运输的各种设备和建筑也是构成交通运输枢纽的有机组成部分。它的基本功能是保证完成四种主流作业：直通作业、中转作业、枢纽地方作业以及城市对外联系的相关作业。 具体地说，交通运输枢纽所承担的主要作业包括：（1） 为本地区旅客的到发以及过境旅客改变旅行方向或换乘另一种交通运输方式服务；（2）为各种交通运输方式之间换装货物服务；（3）通过干线直接将货物送达货运站、码头，通过专用线将货物直接将货物送达或货运站、码头，通过专用线将货物直接送达工矿企业、仓库或者反方向的运出； （4）将货

11、物由外部干线运输转入城市内部运输线路，或者相反方向的接运； （5）对各种交通运输方式运营（接运、发送、编组），为车、船等运输工具工具的周转与检修提供各种技术服务；（6）枢纽内部运输作业，包括城市各区间及其与郊区间的客、货运输。四、交通运输枢纽系统的构成就客货运送过程子系统而言，交通运输枢纽系统系统包括两种性质不同的交通运输模式，一是沟通国内与国外、国内各地区和各城市间联系的干线运输，称为交通运输枢纽系统的外部运输子系统；二是实现交通运输枢纽系统内部联系的干线运输，称为交通运输枢纽系统的内部运输子系统。就技术设备子系统而言，交通运输枢纽系统一般包括各种交通运输方式的干线、与各干线相对应的运输站点

12、（车站、站场、港口、机场、管道泵站等）、仓储设备及各种转接设备（联络线、换乘或转运设备及场所）。各种交通运输方式的成套设备适当配置构成了交通运输枢纽系统中具有一定独立功能的子系统、航空运输子系统、管道运输子系统、城市内部运输子系统、工业运输子系统、枢纽内部联络子系统。五、交通运输枢纽布局与运输设备的配置与原则首先应服从于国家和区域综合交通网的总体布局与规划，其次要有利于运输枢纽内各种交通运输方式及其各种运输设备间的相互协调。具体应遵循以下一些原则：（1） 服从综合交通运输网布局与规划的要求，充分考虑枢纽在综合交通运输网中的地位、承担的任务及枢纽的合理分工，以最大限度地提高综合交通运输系统的综合

13、能力为最高目标；（2）有利于枢纽内各种交通方式间的协调，在考虑与相邻枢纽合理分工的前提下，使各项设备既不重复设置，又不因设备不足而影响运输畅通，并应保证主要客流、货流在枢纽内径路顺直、便捷，保证整个枢纽通畅；（3）充分发挥枢纽内各种交通运输方式的优势。应根据所分担的合理客货运输任务而确定每种运输方式的适当规模和技术等级，最大限度地提高运输枢纽内各种运输方子系统的综合能力，最大限度地发挥各种交通运输方式的优势；（4）有利于城市建设和工业发展，更好地满足工农业生产和人民生活的需要；（5）充分考虑其他综合因素。如运输能力要有适当储备，设备配置具有灵活机动性，同时还要充分考虑国际要求和环境保护等。六、

14、交通运输枢纽内各种运输方式的相互协调交通运输枢纽是各种运输方式的主要衔接点，是各种运输方式多种运输设备构成的结合部系统。枢纽内各种运输方式相互协调，须具备一定的技术设备物质基础和相应的组织保障，即应具备以下基本条件：（1） 保证运输过程的连续性，即不间断、无延误地完成技术作业过程中的全部必要作业。（2）交通运输枢纽内各种运输设备的通过能力、输送能力彼此相适应，它体现在一般的指标中（货物吨数、旅客人数），或体现在该种运输方式接运的运输量与所需的单元运输工具的能力及数量的相适应上。两种运输方式衔接处，需设置中间库场及换装机具时，这些设备的能力应与相邻接的运输方式的通过能力适应。（3）各环节的作业时

15、间相互协调，以基本作业环节为目标，前一项作业占用整车设备的时间应小于等于后一项作业占用整套设备的时间，且两者均应小于等于基本作业的相应作业时间。（4）必要的组织，制度保证，为确保交通运输枢纽内各种运输方式间的相互协调应设置有相应的高、中、低各级管理组织，并制定有配套可行的相应制度。参考文献：1 胡列格,刘中,等.交通枢纽与港站M.北京:人民交通出版社，2013.2 沈志云,邓学钧.交通运输工程学M.北京:人民交通出版社，2013.3 刘灿齐.现代交通规划学M.北京:人民交通出版社，2008.4 邵振一，董千里.道路运输组织学M.北京:人民交通出版社，2005.5 邱荣祖.公路交通运输系统工程M

16、.厦门:厦门大学出版社，2005.6 中国公路学会.交通工程手册K.北京:人民交通出版社，1998.7 刘舒燕.交通运输系统工程M.北京:人民交通出版社，1998.二、综合题1.请结合上述材料，运用系统分析的相关理论和方法，分析法的评价模型. DA:通道建设的思路，并对京沪高铁的技术选择问通道建设思路：（1）环境分析：包括京沪经济带的社会经济发展水平、产业结构、人口分布、自然环境、政策要求等； 提出交通运输通道的发展目标； 运输需求分析：包括需求量分析与预测、需求结构分析等； 分析城际运输系统现状：包括运输市场结构、不同运输方式的技术经济特征、运输技术设

17、备（固定设备与移动设备）、运输组织、运输能力、运营策略、现阶段的适应性等； 运输方式选择：包括运输需求在各运输方式间的分配、供需均衡分析； 不同运输方式的能力形成与协调； 通道建设方案的形成与比选； 方案的确定与实施。 层次分析法模型略。 3.使用LINGO软件，编制程序如下： model: !6发点8收点运输问题; sets:   warehouses/wh1.wh6/: capacity;   vendors/v1.v8/:

18、0;demand;   links(warehouses,vendors): cost, volume; endsets !目标函数;   min=sum(links: cost*volume); !需求约束;   for(vendors(J): sum(warehouses(I): volume(I,J)=demand(J); !产量约束;   for(warehouses(I):&#

19、160;    sum(vendors(J): volume(I,J)<=capacity(I);   !这里是数据; data:   capacity=60 55 51 43 41 52;   demand=35 37 22 32 41 32 43 38;    cost=6 2&

20、#160;6 7 4 2 9 5         4 9 5 3 8 5 8 2         5 2 1 9 7 4 3 3         7 6

21、0;7 3 9 2 7 1         2 3 9 5 7 2 6 5         5 5 2 2 8 1 4 3; enddata end   Global optimal

22、0;solution found at iteration:            20   Objective value:                       

23、0;         664.0000                          Variable           Value&

24、#160;       Reduced Cost                  CAPACITY( WH1)        60.00000         

25、;   0.000000                  CAPACITY( WH2)        55.00000            0.000000 

26、0;                CAPACITY( WH3)        51.00000            0.000000        

27、;          CAPACITY( WH4)        43.00000            0.000000              

28、    CAPACITY( WH5)        41.00000            0.000000                  CAPACITY(

29、0;WH6)        52.00000            0.000000                     DEMAND( V1)  

30、0;     35.00000            0.000000                     DEMAND( V2)      &#

31、160; 37.00000            0.000000                     DEMAND( V3)        22.00000

32、0;           0.000000                     DEMAND( V4)        32.00000    &#

33、160;       0.000000                     DEMAND( V5)        41.00000        

34、    0.000000                     DEMAND( V6)        32.00000           

35、0;0.000000                     DEMAND( V7)        43.00000            0.000000  

36、                   DEMAND( V8)        38.00000            0.000000     

37、0;            COST( WH1, V1)        6.000000            0.000000           

38、       COST( WH1, V2)        2.000000            0.000000                &#

39、160; COST( WH1, V3)        6.000000            0.000000                  COST( WH1, V

40、4)        7.000000            0.000000                  COST( WH1, V5)     

41、   4.000000            0.000000                  COST( WH1, V6)        2.000000 

42、           0.000000                  COST( WH1, V7)        9.000000      &#

43、160;     0.000000                  COST( WH1, V8)        5.000000           

44、0;0.000000                  COST( WH2, V1)        4.000000            0.000000   

45、0;              COST( WH2, V2)        9.000000            0.000000         

46、         COST( WH2, V3)        5.000000            0.000000              &#

47、160;   COST( WH2, V4)        3.000000            0.000000                  COST( 

48、;WH2, V5)        8.000000            0.000000                  COST( WH2, V6)   

49、     5.000000            0.000000                 COST( WH2, V7)        8.000000

50、            0.000000                  COST( WH2, V8)        2.000000     &#

51、160;      0.000000                  COST( WH3, V1)        5.000000          

52、0; 0.000000                  COST( WH3, V2)        2.000000            0.000000  

53、0;               COST( WH3, V3)        1.000000            0.000000        

54、          COST( WH3, V4)        9.000000            0.000000             &#

55、160;    COST( WH3, V5)        7.000000            0.000000                  COST

56、( WH3, V6)        4.000000            0.000000                  COST( WH3, V7)  

57、      3.000000            0.000000                  COST( WH3, V8)       &#

58、160;3.000000            0.000000                  COST( WH4, V1)        7.000000   &#

59、160;        0.000000                  COST( WH4, V2)        6.000000        

60、0;   0.000000                  COST( WH4, V3)        7.000000            0.000000

61、0;                 COST( WH4, V4)        3.000000            0.000000      

62、            COST( WH4, V5)        9.000000            0.000000           &#

63、160;      COST( WH4, V6)        2.000000            0.000000                

64、0; COST( WH4, V7)        7.000000            0.000000                  COST( WH4, V8)

65、        1.000000            0.000000                  COST( WH5, V1)     &#

66、160;  2.000000            0.000000                  COST( WH5, V2)        3.000000 &#

67、160;          0.000000                  COST( WH5, V3)        9.000000      

68、0;     0.000000 COST( WH5, V4)        5.000000            0.000000               

69、0;  COST( WH5, V5)        7.000000            0.000000                  COST( WH5,

70、60;V6)        2.000000            0.000000                  COST( WH5, V7)    &#

71、160;   6.000000            0.000000                  COST( WH5, V8)        5.000000&#

72、160;           0.000000                  COST( WH6, V1)        5.000000     

73、0;      0.000000                  COST( WH6, V2)        5.000000           

74、 0.000000                  COST( WH6, V3)        2.000000            0.000000   

75、               COST( WH6, V4)        2.000000            0.000000        &#

76、160;         COST( WH6, V5)        8.000000            0.000000             

77、0;    COST( WH6, V6)        1.000000            0.000000                  COST(&

78、#160;WH6, V7)        4.000000            0.000000                  COST( WH6, V8)  &#

79、160;     3.000000            0.000000                VOLUME( WH1, V1)        0.000000

80、            5.000000                VOLUME( WH1, V2)        19.00000       

81、     0.000000                VOLUME( WH1, V3)        0.000000            5.000000

82、0;               VOLUME( WH1, V4)        0.000000            7.000000       

83、0;        VOLUME( WH1, V5)        41.00000            0.000000              

84、0; VOLUME( WH1, V6)        0.000000            2.000000                VOLUME( WH1, V7) &#

85、160;      0.000000            6.000000                VOLUME( WH1, V8)        0.

86、000000            6.000000                VOLUME( WH2, V1)        1.000000      

87、      0.000000                VOLUME( WH2, V2)        0.000000            4.0000

88、00                VOLUME( WH2, V3)        0.000000            1.000000      

89、0;         VOLUME( WH2, V4)        32.00000            0.000000             

90、0;  VOLUME( WH2, V5)        0.000000            1.000000                VOLUME( WH2, V6)&#

91、160;       0.000000            2.000000                VOLUME( WH2, V7)       &#

92、160;0.000000            2.000000                VOLUME( WH2, V8)        0.000000     

93、       0.000000                VOLUME( WH3, V1)        0.000000            

94、4.000000                VOLUME( WH3, V2)        11.00000            0.000000     

95、0;          VOLUME( WH3, V3)        0.000000            0.000000            

96、0;   VOLUME( WH3, V4)        0.000000            9.000000                VOLUME( WH3, 

97、;V5)        0.000000            3.000000                VOLUME( WH3, V6)      &#

98、160; 0.000000            4.000000                VOLUME( WH3, V7)        40.00000    

99、        0.000000                VOLUME( WH3, V8)        0.000000           

100、 4.000000                VOLUME( WH4, V1)        0.000000            4.000000    

101、0;           VOLUME( WH4, V2)        0.000000            2.000000           

102、0;    VOLUME( WH4, V3)        0.000000            4.000000                VOLUME( WH4

103、, V4)        0.000000            1.000000                VOLUME( WH4, V5)     &#

104、160;  0.000000            3.000000                VOLUME( WH4, V6)        5.000000   

105、         0.000000                VOLUME( WH4, V7)        0.000000          

106、  2.000000                VOLUME( WH4, V8)        38.00000            0.000000   

107、0;            VOLUME( WH5, V1)        34.00000            0.000000          

108、0;     VOLUME( WH5, V2)        7.000000            0.000000                VOLUME(

109、60;WH5, V3)        0.000000            7.000000                VOLUME( WH5, V4)    &#

110、160;   0.000000            4.000000                VOLUME( WH5, V5)        0.000000  

111、          2.000000                VOLUME( WH5, V6)        0.000000         

112、   1.000000                VOLUME( WH5, V7)        0.000000            2.000000  

113、0;             VOLUME( WH5, V8)        0.000000            5.000000         

114、0;      VOLUME( WH6, V1)        0.000000            3.000000                VOLU

115、ME( WH6, V2)        0.000000            2.000000                VOLUME( WH6, V3)   &#

116、160;    22.00000            0.000000                VOLUME( WH6, V4)        0.000000 

117、           1.000000                VOLUME( WH6, V5)        0.000000        

118、    3.000000                VOLUME( WH6, V6)        27.00000            0.000000 

119、0;              VOLUME( WH6, V7)        3.000000            0.000000        

120、0;       VOLUME( WH6, V8)        0.000000            3.000000  Row    Slack or Surplus     

121、; Dual Price                              1        664.0000       

122、;    -1.000000                               2        0.000000    

123、;       -4.000000                               3        0.000000 

124、;          -5.000000                              4        0.000000           -4.000000                               5