前言
第1章優化算法基礎
1.1算法相關概念介紹
1.1.1組合優化問題
1.1.2鄰域相關問題
1.1.3計算復雜性
1.1.4啟發式算法
1.2遺傳算法
1.2.1遺傳算法基本原理
1.2.2遺傳算法關鍵步驟
1.2.3遺傳算法Matlab程序實現
1.3禁忌搜索算法
1.3.1禁忌搜索算法基本原理
1.3.2禁忌搜索算法關鍵步驟
1.3.3禁忌搜索算法Matlab程序實現
1.4模擬退火算法
1.4.1模擬退火算法基本原理
1.4.2模擬退火算法關鍵步驟
1.4.3模擬退火算法Matlab程序實現
1.5蟻群算法
1.5.1蟻群算法基本原理
1.5.2蟻群算法關鍵步驟
1.5.3蟻群算法Matlab程序實現
1.6粒子群優化算法
1.6.1粒子群優化算法基本原理
1.6.2粒子群優化算法關鍵步驟
1.6.3粒子群優化算法Matlab程序實現
第2章評價方法基礎
2.1層次分析法
2.1.1層次分析法基本原理
2.1.2層次分析法關鍵步驟
2.1.3層次分析法Matlab程序實現
2.2數據包絡分析
2.2.1數據包絡分析基本原理
2.2.2數據包絡分析關鍵步驟
2.2.3數據包絡分析Matlab程序實現
2.3模糊綜合評價法
2.3.1模糊綜合評價法基本原理
2.3.2模糊綜合評價法關鍵步驟
2.3.3模糊綜合評價法Matlab程序實現
2.4灰色綜合評價法
2.4.1灰色綜合評價法基本原理
2.4.2灰色綜合評價法關鍵步驟
2.4.3灰色綜合評價法Matlab程序實現
第3章旅客列車停站方案優化問題
3.1旅客列車停站方案問題描述
3.1.1旅客列車停站方案定義
3.1.2旅客列車停站模式
3.1.3旅客列車停站方案影響因素
3.1.4旅客列車停站方案設置原則
3.2旅客列車停站方案模型構建
3.2.1模型相關條件假設
3.2.2模型相關參數說明
3.2.3旅客列車停站方案優化模型
3.3旅客列車停站方案模型求解
3.3.1多目標轉化
3.3.2遺傳算法設計
3.4案例分析
3.4.1江湛城際鐵路概況
3.4.2江湛城際鐵路現行列車停站方案分析
3.4.3江湛城際鐵路列車停站方案優化
第4章旅客列車始發方案優化問題
4.1旅客列車始發方案優化問題描述
4.1.1旅客列車始發方案定義
4.1.2旅客列車始發方案影響因素
4.1.3旅客列車始發方案設置原則
4.2旅客列車始發方案優化模型構建
4.2.1建模基礎
4.2.2模型相關條件假設
4.2.3模型相關參數說明
4.2.4旅客列車始發方案優化模型
4.3旅客列車始發方案優化模型求解
4.3.1多目標轉化
4.3.2模擬退火算法設計
4.4案例分析
4.4.1廣州東站概況
4.4.2廣州東站現行列車始發方案
4.4.3廣州東站始發方案優化
第5章動車組運用方案相關問題
5.1動車組運用方案問題描述
5.1.1動車組運用方案概念
5.1.2動車組運用方案影響因素
5.1.3動車組運用方案編制原則
5.2動車組運用方案模型構建
5.2.1模型相關條件假設
5.2.2模型相關參數設置
5.2.3動車組運用方案模型
5.3動車組運用方案模型求解
5.3.1動車組運用方案網絡模型構建
5.3.2動車組運用方案網絡算法設計
第6章鐵路客運站到發線運用優化問題
6.1鐵路客運站到發線運用問題描述
6.1.1鐵路客運站到發線運用問題概念
6.1.2鐵路客運站到發線運用影響因素
6.1.3鐵路客運站到發線運用原則
6.2鐵路客運站到發線運用優化模型構建
6.2.1建模基礎
6.2.2模型相關條件假設
6.2.3模型相關參數說明
6.2.4鐵路客運站到發線運用優化模型構建
6.3鐵路客運站到發線運用模型求解
6.4案例分析
6.4.1廣州南站概況
6.4.2廣州南站現行到發線運用方案
第7章運輸組織評價
7.1中歐班列開行效益評價
7.1.1中歐班列開行效益評價體繫
7.1.2鄭州局中歐班列開行現狀分析
7.1.3鄭州局中歐班列開行效益DEA評價
7.2危險品道路運輸風險評價
7.2.1危險品道路運輸風險評價體繫
7.2.2危險品道路運輸風險現狀分析
7.2.3危險品道路運輸風險模糊評價
7.3公共交通票價方案評價
7.3.1公共交通票價方案評價體繫
7.3.2渭南市公共交通票價方案仿真
7.3.3渭南市公共交通票價方案灰色評價
第8章出行行為分析問題
8.1居民出行行為概述
8.1.1居民出行行為內涵
8.1.2居民出行方式分類與特征比較
8.1.3居民出行方式選擇的影響因素分析
8.2居民出行行為調查、預測及特征分析
8.2.1居民出行行為調查設計
8.2.2出行行為的需求預測理論
8.2.3出行特征調查統計分類
8.3居民出行行為選擇理論及模型基本原理
8.3.1隨機效用理論
8.3.2期望效用理論
8.3.3前景理論
8.3.4後悔理論
8.3.5非/半補償模型
8.4居民出行方式選擇模型
8.4.1城市居民出行方式選擇決策依據
8.4.2居民出行效用函數構建
8.4.3出行效用函數
第9章動態路徑選擇優化問題
9.1路徑算法概述
9.1.1路徑問題的提出
9.1.2路徑問題的算法分類
9.2動態路徑選擇常用方法分析
9.2.1遺傳算法在路徑選擇問題的設計
9.2.2神經網絡算法在路徑選擇問題的設計
9.2.3蟻群算法在路徑選擇問題的設計
9.2.4A*算法在路徑選擇問題的設計
9.3動態路徑選擇常用方法評述
9.3.1遺傳算法評述
9.3.2神經網絡算法評述
9.3.3蟻群算法評述
9.3.4A*算法評述
9.3.5算法比較
第10章公交線網優化問題
10.1公交線網優化的意義
10.2公交線網優化的基本原則
10.3公交線網優化的影響因素
10.4公交線網優化的目的
10.5公交線網優化的目標函數
10.6公交線網優化的約束條件
10.6.1單條路線的約束條件
10.6.2線路網絡的約束條件
10.6.3公交繫統的約束條件
10.7公交線網優化的數學模型
第11章配送路線優化問題
11.1配送路線優化概述
11.2物流配送問題
11.2.1旅行商問題
11.2.2多旅行商問題
11.2.3多回路運輸問題
11.3配送繫統規劃問題
11.3.1配送路線和時刻表的制定原則
11.3.2配送路線和時刻表的制定方法
11.4節約裡程法的路線優化
11.4.1節約裡程法的適用條件
11.4.2節約裡程法的應用步驟
11.4.3節約裡程法實例
第12章城市公共交通繫統綜合評價問題
12.1城市公共交通繫統概述
12.2城市公共交通繫統綜合評價的目的與原則
12.2.1評價的目的
12.2.2評價的原則
12.3城市公共交通繫統綜合評價體繫
12.3.1評價指標的設置原則
12.3.2評價指標的設置功能
12.3.3評價指標體繫的確定
12.3.4評價指標體繫的校驗
12.4綜合評價體繫的權重設計
12.4.1主觀賦權法
12.4.2客觀賦權法
12.4.3綜合集成賦權法
12.5綜合評價體繫的建模機理
12.6城市公共交通繫統的評價結果分析
12.7對策分析研究
參考文獻

“一門學科隻有在成功地運用數學時，纔算達到了真正完善的地步。”
交通運輸組織學是一門貫穿於交通運輸生產全過程的學科，內容包括鐵路運輸的車站工作組織、列車開行方案、列車停站方案、列車始發方案、列車運行圖、動車組周轉、乘務計劃以及公路交通的出行行為選擇、公交線網優化、配送線路優化等。要實現交通運輸一繫列作業過程的安全、高效組織，離不開運籌學與化理論的指導。針對交通運輸組織中的經典問題，諸如列車開行方案、列車停站方案、列車始發方案等，現有的交通運輸專業課程側重於操作原理和處理方法上的講解，而對於組合優化問題，並在此基礎上采用模型構建、算法設計等運籌學原理求解的內容涉及較少。作為一線教職人員，筆者深刻體會到，從自然科學層面的角度去總結、歸納、求解交通運輸工程技術問題，可以充分幫助學生加深對交通運輸組織這門學科的理解。因此，結合自己多年從事該領域的研究經歷與心得體會，以交通運輸組織中的經典問題為線索，通過構建簡約數學模型加深對問題的認識，然後結合各類現代優化計算方法並輔以Matlab編程進行求解，可為擬從事該領域學習、研究的工作者提供一定的參考。當然，交通運輸組織是一門融合多個維度知識的交叉學科，具有涉及面廣、技術性強的特點，難以通過一本書的學習就能領會該領域數學建模與算法設計的精髓，筆者隻希望通過本書的描述，可以提供給讀者一種解決該領域問題的思路與方法。
本書共分四個部分，分別對優化算法基礎、評價方法基礎、旅客運輸組織經典問題建模求解以及公路客貨運問題建模求解進行詳細分析與闡述。
部分（第1章）：優化算法基礎。
該部分內容主要包括遺傳算法、禁忌搜索算法、模擬退火算法、蟻群算法和粒子群優化算法等常用現代優化計算方法的原理和流程介紹，並通過Matlab程序實現，為讀者在後續交通運輸優化問題中進行算法設計提供理論基礎。
第二部分（第2章）：評價方法基礎。
交通運輸繫統優化模型與算法設計目錄該部分內容主要包括層次分析法、數據包絡分析、模糊綜合評價法和灰色綜合評價法等常用現代綜合評價方法的原理和流程介紹，並通過Matlab程序實現，為讀者提供交通運輸評價問題方面的理論基礎。
第三部分（第3~7章）：旅客運輸組織經典問題建模求解。
該部分內容繫統性地介紹了鐵路運輸組織中的幾個經典優化問題及評價問題，通過對不同問題構建數學模型和設計算法，並提供具體案例及詳細的求解過程，為讀者了解和解決該類問題提供參考素材。
第四部分（第8~12章）：公路客貨運問題建模求解。
該部分內容主要繫統性地介紹了公路客貨運輸中的幾個經典優化問題及評價問題，包括出行行為、動態路徑選擇優化、公交線網優化及配送路線優化等。通過對不同問題構建數學模型和設計算法，為讀者了解和解決該類問題提供參考素材。
《交通運輸繫統優化模型與算法設計》可作為高等學校交通運輸類本科生與研究生的學習資料，也可為從事運輸工作的人員提供參考。
由於編者水平有限，在行文及編程代碼細節方面難免存在不當和疏漏之處，敬請各位專家及讀者批評指正。