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第一章 系统工程与系统分析基本概念 1

第一节 系统与系统工程 1

一、系统的概念、特性与形态 1

目录 1

二、系统工程 2

三、系统工程的基本处理方法 4

第二节 系统分析 6

一、系统分析的基本概念 6

二、系统目的的分析与确定 7

三、系统的模型化 9

五、系统评价 12

四、系统的最优化 12

六、系统决策分析 13

第二章 线性规划 14

第一节 线性规划问题及其数学模型 14

第二节 线性规划问题的图解法及其几何意义 17

第三节 线性规划问题的基本性质 19

一、基本概念 19

二、基本定理 20

第四节 单纯形法 21

一、单纯形法的基本算法 21

三、初始基本可行解的确定 28

二、单纯形法的基本步骤 28

第五节 线性规划在道路交通设计中的应用 31

习题 38

第三章 特殊类型的线性规划 42

第一节 运输问题 42

一、问题的数学模型 42

二、表上作业法 44

三、产销不平衡的运输问题 53

第二节 整数规划 55

一、例子与模型 55

二、分枝定界法 57

三、割平面法 60

四、0-1规划 63

第三节 资源分配问题 66

一、资源分配问题的数学模型 66

二、求解方法 68

第四节 特殊类型线性规划在道路交通工程中的应用 71

习题 75

第四章 非线性规划及其应用 77

第一节 非线性极值问题 77

一、模型及解的概念 77

二、下降算法 78

一、精确一维搜索法 80

第二节 一维搜索 80

三、多目标极值问题 80

二、不精确一维搜索法 83

第三节 无约束极值问题的解法 85

一、最速下降法 86

二、牛顿法 86

三、阻尼牛顿法 87

四、共轭梯度法 87

五、变尺度法 89

第四节 有约束极值问题及求解 89

一、解的最优性条件 90

二、惩罚函数法 92

三、碰壁函数法 93

四、可行方向法 94

五、梯度投影法 96

六、乘子法 99

七、二次规划法 101

第五节 非线性规划在道路交通工程中的应用 103

习题 106

第五章 图与网络系统 108

第一节 图与网络的基本概念 108

一、图 108

三、连通图 109

二、子图 109

四、树 110

五、无向图与有向图 113

第二节 最短路问题 114

一、从始点到终点的最短路问题 114

二、任意点之间的最短路问题 116

第三节 网络最大流问题 118

一、基本概念与基本定理 118

二、寻找最大流的标号法 121

第四节 最小费用最大流问题 125

一、路面更新问题 128

第五节 图论与网络在道路与交通工程中的应用 128

二、出行交通的“全有全无”分配问题 129

三、综合运输中交通运输方式的确定问题 131

四、确定区域公路网络主骨架问题 132

五、交通监视器安装问题 133

习题 134

第六章 随机服务系统理论——排队论及其应用 137

第一节 排队论的基本知识 137

一、服务过程的一般表示 137

二、服务系统的分类 137

三、服务系统的组成 138

四、排队模型的表示方法 139

五、服务系统的运行指标 140

第二节 顾客到达分布和服务时间分布 141

一、最简单流（泊松流） 141

二、负指数分布 143

第三节 生灭过程 144

一、生灭过程的定义 144

二、生灭过程的哥尔莫可尔夫方程 144

三、在统计平衡条件下哥尔莫可尔夫方程的解 145

第四节 M/M/1排队系统分析 147

一、M/M/1/∞/∞系统 147

二、M/M/1/m/∞排队系统 151

第五节 M/M/S排队系统分析 154

一、M/M/S/∞/∞排队系统 155

二、M/M/S/m/∞排队系统 157

第六节 其他类型的排队系统 159

第七节 排队服务系统的最优化问题 159

一、M/M/1系统中的最优服务率 161

二、M/M/S系统中的最优服务台数 161

第八节 排队论在道路交通工程中的应用 163

一、交叉口规划问题 163

二、停车场规划问题 164

三、收费亭问题 165

四、车站售票口设置问题 167

五、公路收费站通行能力问题 168

习题 169

第七章 预测方法及其应用 171

第一节 概述 171

一、预测的概念和作用 171

二、预测的要素和程序 172

三、预测方法的选择 173

第二节 时间序列法 173

一、趋势外推法 174

二、移动平均法 175

三、加权移动平均法 177

四、指数平滑法 178

五、使用要点 179

第三节 回归分析法 180

一、一元线性回归 180

二、多元线性回归 183

三、非线性回归 185

第四节 灰色模型法 186

一、灰色预测的概念 186

二、GM（1，1）模型 187

第五节 马尔可夫链法 188

一、基本概念 189

二、一次马尔可夫链预测 189

第六节 蒙特卡罗法 191

第七节 神经网络法 192

一、神经网络的概念 192

二、神经网络的BP算法 194

第八节 其他预测方法 196

一、经验法 196

二、弹性系数法 198

第九节 预测技术在道路交通工程中的应用 199

一、运输量预测分析 199

二、城市道路交叉口高峰小时流量预测 201

三、运输市场占有率预测 202

四、汽车保有量预测 203

习题 204

第八章 决策方法及其应用 206

第一节 概述 206

一、决策的定义 206

二、决策问题的构成与分类 207

三、决策过程 208

第二节 确定型问题的决策分析 209

第三节 不确定型问题的决策分析 209

一、悲观准则 209

二、乐观准则 210

五、遗憾准则 211

四、等可能准则 211

三、折衷准则 211

第四节 风险型问题的决策分析 212

一、最大可能准则 213

二、期望值准则 213

三、决策树法 215

四、风险型决策问题的讨论 219

第五节 决策分析在道路交通工程中的应用 220

一、交叉口改造设计决策分析 220

二、客运线路班次计划决策分析 220

三、洪水防护系统决策分析 222

四、公路建设方案决策分析 225

五、路面设计方案决策分析 226

习题 228

第九章 工程经济分析 229

第一节 资金的时间价值 229

一、时间价值与利率 229

二、现值与终值 229

第二节 方案经济比较的计算方法 234

一、现值法（Present Worth Method） 234

二、年值法（Annual Worth Method） 237

三、回收率法（Rate of Return Method） 237

习题 241

参考文献 242