铁路运输系统的复杂性探讨

论文摘要

从复杂性科学的视角来审视铁路运输系统,它是一个典型的开放的复杂巨系统,本文以如何合理的度量铁路运输系统的复杂性这一问题作为研究对象,理论研究为主,在系统科学、熵理论、复杂性研究等有关理论研究的基础上,定量与定性研究相结合,定量分析为主,定性分析为辅,运用系统科学的思想和系统工程的方法,分析了铁路运输系统的复杂性体现,提出度量的指标,这些指标在一定程度上能反应运输组织的复杂程度,通过量化的结果,可使人们了解系统到底复杂到何种程度,针对系统的复杂程度所反映的具体情况,进行合理的组织和管理,为铁路运输组织提供依据。具体来讲,本文主要研究内容如下：1.提出进行复杂性度量的方法和步骤；对铁路运输系统进行复杂性分析；指出铁路运输系统是一个开放的复杂巨系统；建立指标体系,用丰富程度、不均等程度、不均衡程度、不协调程度四个指标定量描述铁路运输系统的复杂性。2.指出种类多样性是复杂性的一种表现,借助熵理论及组成论中的相关概念,提出用丰富程度来度量铁路运输系统中存在的多样性问题,并对度量结果进行分析。3.由于具有随机性的事物都遵守最复杂原理,编组站货车集结过程中车组到达间隔时间具有一定的随机性,本文应用最复杂原理从理论上证明其服从负指数分布,为不确定性运输组织优化提供理论支撑。4.指出不均等是复杂性的一种表现,利用基尼系数衡量不均等程度,重点对区间不均等程度作出度量及分析。5.指出不均衡是复杂性的一种表现,描述铁路运输不均衡的现象,在前人研究的基础上,对列车流不均衡性进行度量及分析。6.指出不协调是复杂性的一种表现,对编组站内部不协调程度进行度量及分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 复杂性研究
• 1.2.2 熵理论研究
• 1.2.3 列车运行不均衡性研究
• 1.2.4 编组站内部协调及点线协调研究
• 1.3 论文主要研究内容
• 第2章 铁路运输系统复杂性分析及度量
• 2.1 复杂性度量过程
• 2.2 铁路运输系统复杂性分析
• 2.2.1 系统及相关概念
• 2.2.2 铁路运输系统复杂性的定性分析
• 2.2.3 铁路运输系统是个开放的复杂巨系统
• 2.2.4 铁路运输系统复杂性度量及指标体系
• 2.3 本章小结
• 第3章 铁路运输系统的丰富程度
• 3.1 熵及相关概念
• 3.1.1 广义集合
• 3.1.2 分布函数
• 3.1.3 复杂程度（熵）
• 3.1.4 铁路运输运输系统中的组成问题
• 3.2 丰富程度
• 3.2.1 丰富程度的描述
• 3.2.2 到达列车种类的丰富程度及分析
• 3.2.3 出发车流编组去向的丰富程度及分析
• 3.2.4 出发车流种类的丰富程度及分析
• 3.2.5 调机作业丰富程度及分析
• 3.3 最复杂原理
• 3.3.1 最复杂原理推导车组到达间隔时间分布函数
• 3.3.2 实例验证
• 3.4 本章小结
• 第4章 铁路运输系统的不均等程度
• 4.1 不均等的描述
• 4.2 区间不均等程度的度量方法及结果分析
• 4.2.1 区间不均等程度描述及意义
• 4.2.2 基尼系数法
• 4.3 不均等程度与丰富程度计算上的区别
• 4.3.1 例子
• 4.3.2 不均等程度与丰富程度的区别
• 4.4 本章小结
• 第5章 铁路运输系统的不均衡程度
• 5.1 不均衡的描述
• 5.1.1 不均衡的一般概念
• 5.1.2 铁路运输不均衡的现象
• 5.1.3 列车流不均衡性对编组站作业的影响及研究意义
• 5.1.4 不均衡与不均等的区别与联系
• 5.2 列车流不均衡程度的度量方法及结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 铁路运输系统的不协调程度
• 6.1 不协调的描述
• 6.1.1 不协调的定义及与不均衡的区别与联系
• 6.1.2 不协调程度的研究意义
• 6.2 编组站内部各子系统不协调程度的度量方法及结果分析
• 6.2.1 编组站内部各子系统协调的描述
• 6.2.2 编组站内部各子系统基本协调条件
• 6.2.3 编组站内部各子系统不协调程度
• 6.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文