運(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真

前言

　　系統(tǒng)仿真在應(yīng)用需求和有關(guān)學(xué)科發(fā)展的推動(dòng)下，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、教育、軍事、交通、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)、娛樂(lè)以及生活服務(wù)等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)展成為人們認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的一項(xiàng)通用性技術(shù)。國(guó)際上一致認(rèn)為，系統(tǒng)仿真是“迄今為止最為有效、經(jīng)濟(jì)的綜合集成方法”，是“推動(dòng)科技進(jìn)步的戰(zhàn)略技術(shù)”。今天，在工程或非工程領(lǐng)域的系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)、管理、人員培訓(xùn)等眾多方面，掌握系統(tǒng)仿真方法、運(yùn)用系統(tǒng)仿真工具已經(jīng)成為基本技能需求?！　∠到y(tǒng)仿真技術(shù)近年來(lái)在交通運(yùn)輸與物流領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，其重要性日益為人們所認(rèn)識(shí)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，系統(tǒng)仿真技術(shù)在運(yùn)輸與物流系統(tǒng)的規(guī)劃和管理中將起到更加重要的作用。運(yùn)用系統(tǒng)仿真技術(shù)，可以對(duì)運(yùn)輸與物流系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理進(jìn)行分析和決策，特別是對(duì)存在眾多隨機(jī)變量及復(fù)雜邏輯關(guān)系的交通運(yùn)輸離散事件系統(tǒng)，它更具有十分重要的作用和意義?！　∠到y(tǒng)仿真作為一門(mén)交叉學(xué)科，涉及系統(tǒng)工程、建模理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件工程、自動(dòng)控制等相關(guān)知識(shí)?！哆\(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真》在內(nèi)容組織上，以系統(tǒng)仿真技術(shù)在交通運(yùn)輸與物流系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用為背景，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)仿真的基本概念、步驟和程序、建模方法、隨機(jī)變量的生成、離散事件系統(tǒng)仿真、仿真結(jié)果分析、仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及優(yōu)化以及部分應(yīng)用實(shí)例?！　　哆\(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真》可作為交通運(yùn)輸、物流工程、交通工程專業(yè)本科生的基礎(chǔ)課教材，也可作為管理工程、工業(yè)工程以及相關(guān)專業(yè)本科生的教學(xué)參考書(shū)?！　　哆\(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真》由徐瑞華任主編，負(fù)責(zé)全書(shū)統(tǒng)稿，參加編寫(xiě)人員有謝超、卜雷、滕靖。在《運(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真》編寫(xiě)過(guò)程中，編者參考并引用了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的教材、著作以及研究成果，在此表示衷心的感謝?！　∮捎凇哆\(yùn)輸與物流系統(tǒng)仿真》涵蓋內(nèi)容較多，加之編寫(xiě)時(shí)間較緊和編者業(yè)務(wù)水平所限，在全書(shū)內(nèi)容組織和文獻(xiàn)資料取舍方面，難免存在疏漏之處，熱誠(chéng)歡迎學(xué)術(shù)界同仁及各位讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

近年來(lái)，系統(tǒng)仿真在交通運(yùn)輸與物流領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)仿真涉及系統(tǒng)工程、建模理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、軟件工程與自動(dòng)控制等相關(guān)知識(shí)。本教材以系統(tǒng)仿真技術(shù)在交通運(yùn)輸與物流系統(tǒng)的規(guī)劃與管理中的應(yīng)用為背景，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)仿真的基本概念、步驟和程序、建模方法、隨機(jī)變量的生成、離散事件系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果分析、仿真模型的驗(yàn)證和確認(rèn)、仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及優(yōu)化以及部分應(yīng)用軟件系統(tǒng)。    本教材可作為交通運(yùn)輸、物流工程、交通工程專業(yè)本科生及研究生的教材，也可作為管理工程、工業(yè)工程等專業(yè)的教學(xué)參考書(shū)以及從事交通運(yùn)輸、物流領(lǐng)域工作的人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言1  緒論  1.1  系統(tǒng)與系統(tǒng)模型    1.1.1  系統(tǒng)的定義、特性和分類    1.1.2  系統(tǒng)模型    1.1.3  系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)  1.2  系統(tǒng)仿真  1.3  系統(tǒng)仿真的步驟  1.4  系統(tǒng)仿真的應(yīng)用和發(fā)展2  系統(tǒng)仿真模型基礎(chǔ)  2.1  系統(tǒng)仿真的簡(jiǎn)單實(shí)例——排隊(duì)系統(tǒng)的仿真  2.2  系統(tǒng)仿真的基本概念  2.3  系統(tǒng)仿真的類型  2.4  系統(tǒng)仿真模型建立的基本原則3  隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法  3.1  均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法    3.1.1  [0，1]上均勻分布隨機(jī)數(shù)的性質(zhì)    3.1.2  [0，1]上均勻分布隨機(jī)數(shù)的生成方法    3.1.3  [0，1]上均勻分布隨機(jī)數(shù)的數(shù)學(xué)生成方法    3.1.4  [0，1]上均勻分布偽隨機(jī)數(shù)的檢驗(yàn)  3.2  非均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法    3.2.1  反變換法    3.2.2  組合法    3.2.3  舍選法    3.2.4  近似法    3.2.5  表搜索法4  離散事件系統(tǒng)仿真  4.1  概述  4.2  離散事件系統(tǒng)仿真模型的建立方法    4.2.1  仿真目的    4.2.2  描述系統(tǒng)    4.2.3  仿真系統(tǒng)分析清單  4.3  離散事件系統(tǒng)仿真實(shí)例    4.3.1  系統(tǒng)分析    4.3.2  系統(tǒng)活動(dòng)及描述變量    4.3.3  相互關(guān)系及狀態(tài)轉(zhuǎn)移    4.3.4  超市仿真模型清單  4.4  離散事件系統(tǒng)仿真的流程管理    4.4.1  仿真時(shí)鐘    4.4.2  時(shí)間進(jìn)程管理    4.4.3  同時(shí)事件管理    4.4.4  排隊(duì)規(guī)則  4.5  離散事件系統(tǒng)仿真的輸出函數(shù)5  仿真輸出結(jié)果分析  5.1  概述  5.2  系統(tǒng)性能測(cè)度的點(diǎn)估計(jì)與區(qū)間估計(jì)    5.2.1  系統(tǒng)性能測(cè)度的點(diǎn)估計(jì)    5.2.2  系統(tǒng)性能測(cè)度的區(qū)間估計(jì)  5.3  終態(tài)仿真的置信區(qū)間    5.3.1  置信區(qū)間的獲取    5.3.2 獲取規(guī)定精度的置信區(qū)間  5.4  穩(wěn)態(tài)仿真的置信區(qū)間  5.5  多方案仿真結(jié)果的比較    5.5.1  兩種系統(tǒng)方案的仿真比較    5.5.2  從k個(gè)系統(tǒng)中選擇最好方案  5.6  仿真結(jié)果的方差縮減技術(shù)    5.6.1  公共隨機(jī)數(shù)法    5.6.2  對(duì)偶變量法    5.6.3  控制變量法6  仿真模型的確認(rèn)與拓展  6.1  仿真模型的驗(yàn)證  6.2  仿真模型的確認(rèn)  6.3  仿真輸出與實(shí)際系統(tǒng)觀察結(jié)果的對(duì)比統(tǒng)計(jì)方法  6.4  系統(tǒng)仿真與專家系統(tǒng)7  仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化  7.1  概述  7.2  單因子完全隨機(jī)化仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)    7.2.1  概述    7.2.2 單因子方差分析    7.2.3  固定效應(yīng)模型  7.3  多因子完全隨機(jī)化仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)    7.3.1  概述    7.3.2  2m析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)    7.3.3  析因?qū)嶒?yàn)的方差分析8  系統(tǒng)仿真在交通運(yùn)輸與物流系統(tǒng)中的應(yīng)用  8.1  軌道交通運(yùn)輸組織仿真    8.1.1  概述    8.1.2  Railsys軌道交通仿真軟件概述    8.1.3  Railsys軌道交通仿真軟件應(yīng)用案例  8.2  道路交通仿真技術(shù)    8.2.1  概述    8.2.2  VISSIM交通仿真軟件    8.2.3  VISSIM微觀交通仿真軟件應(yīng)用案例  8.3  物流系統(tǒng)仿真    8.3.1  概述    8.3.2  ISim庫(kù)存仿真系統(tǒng)附錄A  t分布的臨界點(diǎn)附錄B  正態(tài)分布函數(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1 緒論　　1.1 系統(tǒng)與系統(tǒng)模型　　1.1.1 系統(tǒng)的定義、特性和分類　　1.系統(tǒng)的定義　　系統(tǒng)是指由多個(gè)相互依賴、相互作用、共同配合實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能要素的有機(jī)集合體，這些要素可以是物理形態(tài)，可以是管理的一定階段，也可以是子系統(tǒng)或更低層次的組成部分?！　?.系統(tǒng)的特性　　一般地說(shuō)，系統(tǒng)具有如下的特性?！　。?）整體性　　一個(gè)系統(tǒng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的有效工作環(huán)節(jié)（或子系統(tǒng)）組合而成。這些組成部分雖然具有一定的相對(duì)獨(dú)立性，但更重要的是，它們是根據(jù)邏輯統(tǒng)一性的要求，相互聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的整體，為了便于管理與控制，往往把系統(tǒng)整體分解成一個(gè)多層次結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的有序性?！　。?）關(guān)聯(lián)性　　要使一個(gè)系統(tǒng)有效地履行它的功能，它的各個(gè)子系統(tǒng)之間必然是相互聯(lián)系和相互作用的。這表現(xiàn)為某個(gè)子系統(tǒng)從別的子系統(tǒng)接受輸入而產(chǎn)生有用的輸出，這個(gè)子系統(tǒng)的輸出又往往成為另外的子系統(tǒng)的輸入。各個(gè)子系統(tǒng)之間產(chǎn)生一定的物質(zhì)流動(dòng)、信息流動(dòng)以及信息反饋關(guān)系?！　∠到y(tǒng)的關(guān)聯(lián)性還表現(xiàn)為各個(gè)子系統(tǒng)之間存在著一定的邏輯關(guān)系?！　。?）目的性　　系統(tǒng)具有目的性，它履行特定的功能，實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)?！　。?）環(huán)境適應(yīng)性　　任何系統(tǒng)都有一定的邊界和環(huán)境，它與周圍的外部環(huán)境產(chǎn)生一定的聯(lián)系和相互作用，從環(huán)境接受各種影響（包括正常輸入以及隨機(jī)干擾），經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生一定的輸出，從而進(jìn)一步對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生影響。外部環(huán)境及內(nèi)部環(huán)境是經(jīng)常變化的，為了使系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使之適應(yīng)環(huán)境的變化?！　?.系統(tǒng)的分類　　系統(tǒng)可分成很多類。如確定性系統(tǒng)和隨機(jī)性系統(tǒng)，連續(xù)性系統(tǒng)與離散性系統(tǒng)，簡(jiǎn)單系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng)，線形系統(tǒng)與非線形系統(tǒng)，自然系統(tǒng)與“人造”系統(tǒng)，開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)，靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，等等。

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