运筹学在交通运输管理中的体现及应用

运筹学在交通运输管理中的体现及应用

[摘要]运筹学是用数学方法研究系统最优化问题的一门科学。在管理领域中具有较为广泛的应用，为管理人员在做决策时提供科学依据和有效方。本文在分析运筹学的主要特点的基础上，介绍了运筹学对交通运输管理中在生产组织与计划中的应用、运输问题的规划、以及有限资源的组织协调分配中的应用。

[关键词]运筹学，交通运输管理，应用

中图分类号：c93 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-0554-01

前言：运筹学是管理类专业的一门重要专业基础课。它是20世纪40年代初发展起来的一门新兴学科，其主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据，是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。而交通运输领域是运筹学发展的基础，运筹学也为它提供重要的支持手段，带来巨大的社会经济效益。

1.运输学的理论研究

1.1 使用数学方法

运筹学是基于数学的一门学科，是用数学方法研究在一定的约束条件下，具有某些目标的优化问题。如经济、管理和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物力、财力等资源问题。能够充分利用数学工具，将实际系统的复杂问题尽量做到定量化，实现决策的科学化。从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型，因而可寻求一个跟决策者的目标有关的解，以获取最大效益。

1.2 强调最优性

最优性是运筹学的一个属性，在以数学和计算机为基础的学科中，力求最优是它的发展目标。它以整体最优为目标，从系统的观点出发，力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解，寻求最佳的行动方案，所以它也可看成是一门优化技术，提供的是解决各类问题的优化方法。

1.3 促进多学科发展

运筹学的发展促进了很多相关学科的发展。从前，运筹学的应用领域一般局限在军事、工业、农业等有限的部门，但目前它通过综合利用心理学、经济学计算机科学等的理论及方法，逐渐扩展到社会、文化、服务等领域，如生态与环境、城市规划、服务行业、教育部门等各个系统，它们都利用运筹学的各种方法进行定量的规划，不断的吸收运筹学的思想，通过把定性和定量相结合，实现现代化和科学化的统筹兼顾。

1.4 理论与实践相结合

运筹学的发展与实际应用息息相关。运筹学的产生起源于军事问题，后来逐渐形成自己的理论体系，具有很强的实践性，同时被应用到社会、经济、工业、农业等各个领域，扮演者工具的角色。它从实际出发，通过了解事实、理清问题结构、并对其进行分析、建立数学模型、求解等最终服务于社会。

1.5 边缘性

运筹学最初是一门边缘化学科，不过再它发展的过程中，通过吸

收其他学科的成果如系统工程、管理科学、计算机技术等学科的思想、方法和技术，不断丰富了自己的内容，形成了较完善的学科体系，同时与很多学科的关系变得越来越紧密。

1.6 运筹学的领域越来越大。

近年来，随着计算机的发展，运筹学已形成了完善的理论基础，并且出现了许多运筹学的新分支及新算法，例如规划论中的随机规划和模糊规划及线性规划的一些新算法，决策支持系统及专家系统、模拟技术、遗传算法等。且每一分支均已渗透生活，发挥着不可或缺的作用。

2.运筹学在交通运输管理中的应用

2.1 数学规划论的应用

运筹学的重要内容之一数学规划的模型、算法和计算机软件求解。它的一个根本特点是：以系统化、数量化以及最优化为核心，用数学方法、数学的思考模式去解决实际应用中的问题。规划论主要研究计划管理工作中有关安排和估计的问题。这类问题一般可以归纳为在满足既定的要求下，按某一衡量指标来寻求最优方案的问题。如果目标函数和约束条件的数学表达式都是线性的，则称为线性规划；否则称为非线性规划。如果所考虑的规划问题可按时间划为几个阶段求解，则称为动态规划。在交通运输管理中，常用规划论来解决资源利用问题、运输问题、人员指派问题、配载问题等。在物流运输方面，动态规划可用来解决最优路径问题、有限资源分配问题、生产调度问题、库存问题、装载问题、

排序问题、设备更新问题等等，所以它是运输中的一种重要的决策方法。动态划是求解这类了问题的一种方法，是考察问题的一种途径，而不是一种特殊算法如线性规划化是一种算法。因而，它不像线性规划那样有一个标准的数学表达式和明确定义的一组规划，而必须对具体问题进行具体分析处理。因此，读者在学习时，除了要对基本概念和方法正确理解外，应以丰富的想象力去建立模型，用创造性地技巧去求解。

2.2 图与网络分析

在科技日益发展的今天，图的设计与网络的联系越来越密切。如今，图论广泛运用与解决工程系统和管理问题，将复杂的问题用图与网络进行描述简化后再求解。图与网络理论有很强的构模能力，描述题直观，模型易于计算实现，很方便的将一些复杂问题分解或转化为可能求解的子问题，图与网络在交通运输管理中的应用也很显著，其中最明显的应用是运输问题、城市间的物资调运和车辆调度时运输路线的选择配送中心的送货等，运用了图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识，求得运输时间所需最少或线路最短或费用最省的路线。另外，运用图论知识可以设计铁路运输线路图，公路网的设计分析等，可辅助管理者合理安排。

2.3 排队论在交通运输中的应用

现实生活中排队现象普遍存在，它无疑成为交通运输管理中一个很重要的问题。而排队的有效利用能很好的有利于问题的解决，它

研究的主要内容之一就是等待时间、排队长度、解决系统服务设施和服务水平等的概率分布。高速公路站服务台的设计可以通过排队论对它进行优化设计，并建立高速公路收费站服务台与工作人员的配备模型，对避免盲目确定收费亭建设规模大小，提高收费站服务台的服务和管理水平，降低运营成本等方面发挥重要作用。

2.4 对策论的应用

对策论是运用数学方法研究有利害冲突的双方在竞争性的活动中是否存在自己制胜对方的最优策略，以及如何找出这些策略等问题。在交通行业中，客源是影响双方利益的主要因素，因此，争夺客源变成了汽车与铁路运输公司的主要矛盾，多种方案的而选择无从下手，但是，我们可以通过对策论进行分析，找出最佳策略。

3.运筹学在交通运输管理中的进一步应用与发展

3.1 理论结合实践

虽然运筹学的理论知识很成熟，并在交通运输领域中的很多方面都有实用性，可现在许多交通运输公司并没有重视运筹学理论的实际应用。因此，遇到实际问题时许多还是凭主观臆断，并没有运用相关的运筹学知识加以科学的计算、论证、辅助决策。因此，必须加强对决策者的理论实践教育，使之意识到运筹学这门有用的决策工具。

3.2 扩大运筹学的应用范围

现行的运筹学知识在交通运输领域中的应用，主要集中在以上的几个方面。运筹学作为一门已经比较成熟的理论，应该让其发挥更