交通基础/决策
决策是指在多个备选方案中选择一个的过程。决策通常发生在交通项目的规划阶段，但一些最后时刻的决策也已被证明是成功的。为了最大限度地减少低效或冗余，人们已经概述了几种决策程序。这些是理想化（或规范性）过程，描述了在理想世界中如何进行决策，以及它们如何在官方文件中进行描述。现实世界中的过程并不像这样井然有序。
应用系统分析是利用严格的方法，通过应用分析方法来帮助确定大型问题的最佳计划、设计和解决方案。应用系统分析侧重于方法、概念以及问题与可用技术范围之间的关系。任何问题都可以有多种解决方案。最佳解决方案将取决于技术可行性（工程）以及成本和估值（经济学）。应用系统分析试图从工程实践的设计细节中分离出来，并将可行的工程解决方案与理想的经济解决方案整合在一起。系统设计师面临着与经济学家相同的问题，即在给定的目标函数下“有效资源配置”。
系统分析起源于第二次世界大战，特别是在雷达以协调的方式部署时。它传播到其他领域，如战斗机战术、任务规划和武器评估。最终，在这些问题中使用数学技术被称为运筹学，而其他统计和计量经济学技术也正在应用。优化适用于数据不足（观察值少于因变量）的情况，而统计学适用于数据过剩（观察值多于因变量）的情况。第二次世界大战后，这些技术传播到大学。系统分析在数学方面得到了进一步发展，并被应用于各种各样的问题。
有人说系统分析是
- "一套协调的程序，它解决了设计和管理的基本问题：即指定如何将人力、资金和物资结合起来，以实现更高的目标" - De Neufville
- "...主要是一种方法论，一种解决问题的哲学方法，以及规划创新进步的方法" - Baker
- "努力系统地分析公共和私人机构在特定区域内对交通系统和服务进行改变时可用的选择的专业人员" - Manheim
- "系统分析很难写：简短的一句话定义通常是微不足道的" - Thomas
从系统分析中诞生的最突出的决策过程是理性规划，我们将在接下来讨论，之后会给出一些批评和替代方案。
一个人如何（理性地）决定做什么？
该图标识了三个抽象层。第一层（顶行）描述了高层过程，我们可以将其概括为六个步骤。第二层详细说明了第一层的许多组成部分。第三层，由蓝色方框“抽象成模型或框架”标识，取决于手头的问题。
第一步是观察性，审查和收集有关所考虑系统的數據。需要了解周围的世界，包括指定系统。
问题（在下一步中定义）存在于一个更大的系统中，该系统包括
- 目标 - 衡量有效性或绩效
- 环境 - 影响系统但不受系统影响的事物
- 资源 - 完成工作的要素投入
- 组成部分 - 系统的一组活动或任务
- 管理 - 制定目标，分配资源并对组成部分进行控制
- 1-5 中变量之间如何相互关联的模型
详细的目标在以下步骤中确定，用于分析问题的详细模型在接下来的步骤中指定。
例如，在加州城际交通的情况下，有关现有需求状况、现有供应状况、未来需求预期以及拟议的供应变化的数据将是重要的输入。技术和环境条件的变化是长期项目的关键考虑因素。我们还想了解预测的确定性，不仅仅是集中趋势，还有可能出现截然不同的替代情景。
第二步是更狭隘地定义问题，从某种意义上说，是识别需求。
与其是一个无定形的议题（城际交通），我们可能对一个更详细的问题更感兴趣，例如，如何服务于两个城市（例如，洛杉矶大都市区和旧金山）之间现有和未来的需求。问题可能是需求预计会增长并超过供应。
第三步是制定目标。对于大型交通项目或引起社区强烈兴趣的项目，这可能涉及公众。例如
快速、安全、清洁且经济地服务于洛杉矶和旧金山之间未来的乘客需求。
目标需要可测试，流程图中“制定目标”以下的过程更详细地介绍了这个过程。
第一个方面是对目标进行操作化。我们需要衡量目标中的副词（例如，我们如何衡量“快速”、“安全”、“清洁”或“经济”）。有些是直接的。“快速”是旅行时间或速度的度量。但它需要考虑进出时间、等待时间和旅行时间，并且这些可能不具有相同的权重。
第二步是确定决策标准。每个副词可能具有一定的价值，但备选方案可能不仅仅是在一个领域获得最多的分数，而是要在所有领域建立至少最低的满意分数。因此，一种非常快的模式必须通过特定的安全测试，并且速度更快并不一定意味着它也可能更危险（尽管一个理性的经济学家可能会认为存在权衡）。
第三步是给这些标准加权。例如，速度与安全哪个更重要？在许多方面，这是一个价值问题，尽管经济学可以尝试用货币形式来衡量这些方面的价值，从而使评估成为可能。例如，许多负外部性已被货币化，给出了延迟的时间价值、污染损害的价值以及生命的价值。
检查、评估和推荐备选方案通常是专业人士、工程师、规划师和经济学家的工作。最终选择通常是重要项目的民选或任命官员的工作。
这里有几个子问题，第一个是**生成替代方案**。这可能需要相当的创造力。在主要替代方案中，可能存在许多子替代方案，例如，主要替代方案可能是出行方式，子替代方案可能是不同的路线。对于网络问题，可能存在许多替代路线的组合。如果分析师很幸运，这些是**可分离的问题**，也就是说，一个子路线的选择独立于其他替代子路线的选择。
- 算法 - 对可用替代方案进行系统搜索
- 分析
- 精确数值
- 启发式数值
- 有选择地生成替代方案，主观评估
- 致命缺陷分析
- 简单的评分方案
- 德尔菲方法
- 根据判断生成替代方案，使用系统模型进行科学评估
一个关键问题是如何考虑多少个替代方案。原则上，可以生成无数个或多或少相似的替代方案，并非所有方案都是实用的，有些可能是微小的变化。在实践中，使用停止规则来考虑合理数量的替代方案。可以使用替代方案的主要示例，微调将在分析第一组替代方案之后进行下一步。该过程可能是迭代的，随着在分析过程中获得更多信息，逐渐缩小替代方案范围并详细说明替代方案。
可以提出几个主要的替代方案，例如，扩展高速公路，扩展航空旅行，或建设新的高速铁路，以及不建设的替代方案。
"所有模型都是错的，有些模型比其他模型更错" - 匿名
"所有模型都是错的，有些模型是有用的" - 乔治·E·P·博克斯 [1]
术语**模型**在这里指的是**系统的数学表示**，而**框架**则是**分析系统的定性组织原则**。这两个术语有时可以互换使用。
为了说明框架的概念，可以考虑波特的**竞争优势钻石**
迈克尔·波特提出了四个关键的竞争力决定因素，他称之为“竞争优势钻石”，这些因素基于来自世界各地的案例。
- 要素条件，例如专门的劳动力队伍、专门的基础设施，有时还有一些有选择性的劣势，推动创新；
- 本土需求，或本地客户推动公司创新，特别是当他们的口味或需求预示着全球需求时；
- 相关和支持性产业，特别是国际竞争力的本地供应商产业，创造高质量、支持性的商业基础设施，并刺激创新和衍生产业；以及
- 产业战略/竞争，包括地区产业之间激烈的本地竞争，这种竞争比外国竞争更具激励性，以及影响个别产业对创新和竞争的态度的本地“文化”。
在理性规划框架内，交通预测传统上遵循顺序的四步模型或城市交通规划 (UTP) 程序，该程序于 1950 年代首次在底特律地区交通研究和芝加哥地区交通研究 (CATS) 的大型机上实施。
土地利用预测为该过程奠定了基础。通常，对整个区域进行预测，例如人口增长。这些预测为本地土地利用分析提供了控制总数。通常，该区域被划分为区域，通过趋势或回归分析，确定每个区域的人口和就业人数。
经典城市交通规划体系模型的四个步骤是
有关建模问题的更深入讨论，请参见**建模**。
这要么是分析模型的输出，要么是主观判断的结果。
谢尔登 [2] 确定了许多用于技术预测的主要技术，这些技术可用于确定特定技术的预期性能，但可用于技术内部以确定各个项目的性能。这些列在下面的框中
"技术预测的主要技术 [3]
- 德尔菲方法：与专家小组进行的头脑风暴会议。
- 名义小组法：德尔菲方法的一种变体，由小组领导人主持。
- 案例研究法：对其他技术中类似发展的分析。
- 趋势分析：使用统计分析将过去趋势扩展到未来。
- S 型曲线：使用 S 型曲线将过去趋势扩展到未来的趋势分析形式。
- 相关性分析：通过分析类似技术的过去发展来预测新技术的开发。
- 领先用户分析：分析新技术的领先用户预测该技术将如何发展。
- 层次分析法：通过分析影响其发展的力量层次结构来预测新技术。
- 系统动力学：使用详细的模型来评估影响技术发展的主要力量之间的动态关系。
- 交叉影响分析：分析可能相互关联的未来事件，这些事件可能影响技术的未来发展。
- 关联树：将技术的目标分解成更详细的目标，然后分配该技术实现这些详细目标的概率。
- 情景写作：关于新技术如何被使用，开发出不同的未来视角。"
将每个替代方案的性能在决策标准之间进行比较，并根据这些标准的重要性进行加权。将确定排名最高的替代方案，并将这些信息提交给决策者。
分析师通常不是决策者。分析结果对实际决策的实际影响将取决于
- 评估的确定性
- 决策者对结果的信心
- 替代方案之间评级的一致性
做出决定。建设项目或实施计划。
**评估项目结果**包括将结果与目标进行比较，但也与预测进行比较，以便改进预测程序。分析和实施经验会导致系统定义的修订，并可能影响系统定义背后的价值观。来自此“最后”步骤的输出用作后续分析中早期步骤的输入。例如，参见帕萨拉西，帕维特拉和大卫·莱文森（2010）交通预测准确性后建成评估。交通政策
我们需要一个工具来“识别需求”和“评估选项”。这可能是交通预测模型。
大都会政府委员会（该地区主要的交通规划机构）正在研究双子城是否应该在明尼阿波利斯市中心建造一个新的个人快速交通系统，他们要求您推荐如何对其进行分析。
1. 应该使用哪种模型？为什么？
2. 应该收集哪些数据？
以 3 人为一组，花 15 分钟思考一下您想运行哪些模型以及想要收集哪些数据，您会问什么问题以及如何收集这些数据。每个小组都应该有一名记录员，但所有小组成员都应该能够向课堂展示研究结果。
- "理性规划"过程是否理性？
- 比较和对比理性规划过程与科学方法？
尽管如此，理性规划模型仍然存在一些问题。
- 有限的计算能力
- 有限的解决方案生成能力
- 有限的输入数据
- 分析成本
- 目标冲突
- 评估标准冲突
- 依赖专家（人民怎么办？）
没有人真正相信理性规划过程是大多数决策的良好描述，因为它非常理想化。理性规划过程的替代规范和积极范式包括
几种策略从规范上解决了与信息不完整相关的问题
其他策略描述了组织和政治体系的工作方式
一些两者兼而有之
该论文Montes de Oca, Norah 和 David Levinson (2006) 双子城的网络扩展决策。*交通研究委员会杂志：交通研究记录* #1981 pp 1-11 描述了双子城公路建设的实际决策过程。