運輸基礎/決策
決策是指從多個備選方案中選擇一個的過程。決策通常發生在交通專案的規劃階段，但事實證明，最後一刻的決策也時有發生，有時甚至取得成功。為了最大程度地減少效率低下或冗餘，人們已經概述了多種決策程式。這些是理想化的（或規範性的）流程，描述了在理想情況下如何做出決策，以及如何在官方檔案中描述決策。現實世界的流程並不像這些流程那樣井井有條。
應用系統分析是指透過應用分析方法，利用嚴格的方法來幫助確定大型問題的最佳計劃、設計和解決方案。應用系統分析側重於方法、概念以及問題與可用技術範圍之間的關係。任何問題都可能有多種解決方案。最佳解決方案將取決於技術可行性（工程）以及成本和估值（經濟學）。應用系統分析試圖擺脫工程實踐的設計細節，並將可行的工程解決方案與理想的經濟解決方案相結合。系統設計人員面臨著與經濟學家相同的問題，“針對給定目標函式的有效資源分配”。
系統分析起源於第二次世界大戰，尤其是在雷達的協調部署中。它傳播到其他領域，例如戰鬥機戰術、任務規劃和武器評估。最終，在這些問題中使用數學方法被稱為運籌學，而其他統計和計量經濟學方法也得到了應用。最佳化適用於資料欠定（觀察次數少於因變數）的情況，而統計適用於資料過度確定（觀察次數多於因變數）的情況。第二次世界大戰後，這些技術傳播到了大學。系統分析在數學方面得到了進一步發展，並應用於各種問題。
有人這樣描述系統分析：
- “一組協調的程式，它解決了設計和管理的基本問題：即指定如何將人員、資金和物資結合起來，以實現更高目標” - De Neufville
- “......主要是一種方法，一種解決問題並規劃創新進步的哲學方法” - Baker
- “努力系統地分析公共和私人機構在特定區域內對交通系統和服務進行改變時可選擇的方案的專業人士” - Manheim
- “系統分析很難寫：簡短的、一句話的定義通常是微不足道的” - Thomas
從系統分析中出現的最突出的決策過程是理性規劃，我們將在下文討論，然後是一些批評和替代方案。
如何（理性地）決定做什麼？
該圖示識了三個抽象層。第一層（頂行）描述了高階流程，我們可以將其概括為六個步驟。第二層詳細說明了第一層的許多組成部分。第三層，由藍色框“抽象成模型或框架”標識，取決於所面臨的問題
第一步是觀察、審查和收集有關所考慮系統的相關資料。需要了解周圍的世界，包括指定系統。
問題（在下一步中定義）存在於更大的系統中，該系統包含
- 目標 - 衡量有效性或效能
- 環境 - 影響系統但不被系統影響的事物
- 資源 - 執行工作的要素投入
- 元件 - 系統的活動或任務集
- 管理 - 制定目標，分配資源，並對元件進行控制
- 1-5 中變數之間相互關係的模型
在後面的步驟中，將確定詳細的目標，並在後面的步驟中指定用於分析問題的詳細模型。
例如，以加州的城際交通為例，有關現有需求狀況、現有供應狀況、未來需求預期以及擬議的供應變化的資料將是重要的輸入。技術和環境條件的變化是長期專案的重要考量因素。我們還想了解預報的確定性，不僅僅是中心趨勢，還要了解可能截然不同的替代方案的潛力。
第二步是更狹義地定義問題，從某種意義上說，是識別需求。
與其說是一個無形的議題（城際交通），不如說我們更感興趣的是一個更詳細的問題，例如，如何滿足兩個城市之間（比如洛杉磯都會區和舊金山）的現有和未來需求。問題可能是預計需求會增長並超過供應。
第三步是制定目標。對於大型交通專案或社會關注度高的專案，這可能涉及公眾。例如
快速、安全、清潔且經濟地滿足洛杉磯和舊金山之間未來的客運需求。
目標需要是可檢驗的，流程圖中“制定目標”之後的流程更詳細地介紹了這個過程。
第一方面是將目標具體化。我們需要測量目標中的副詞（例如，我們如何測量“快速”、“安全”、“清潔”或“經濟”？）。有些是直觀的。“快速”是旅行時間或速度的度量。但它需要同時考慮進出時間、等待時間和旅行時間，並且這些時間可能不會以相同的方式加權。
第二步是確定決策標準。每個副詞都可能具有一定的價值，但可能存在一個備選方案，它不僅在一個方面獲得最高分，而且在所有方面至少達到最低滿意度。因此，非常快的模式必須滿足特定的安全測試，並且速度更快並不一定意味著它也可能更危險（儘管理性的經濟學家可能會考慮權衡取捨）。
第三步是權衡這些標準。例如，速度和安全哪個更重要？這在很多方面都是一個價值問題，儘管經濟學可以嘗試以貨幣形式對這些方面進行估值，從而實現評估。例如，許多負面外部性已經貨幣化，從而為延誤時間、汙染損害和生命價值提供了價值。
考察、評估和推薦備選方案通常是專業人員、工程師、規劃師和經濟學家的工作。對於重要的專案，最終選擇通常是由民選或委任官員做出的。
這裡有幾個子問題，第一個是生成備選方案。這可能需要相當的創造力。在主要備選方案中，可能會有許多子備選方案，例如，主要備選方案可能是出行方式，子備選方案可能是不同的路線。對於網路問題，可能會有許多替代路線的組合。如果分析師幸運的話，這些是可分離的問題，也就是說，選擇一個子路線與選擇其他子路線無關。
- 演算法 - 對可用備選方案進行系統性搜尋
- 分析
- 精確數值
- 啟發式數值
- 有選擇地生成備選方案，主觀評估
- 致命缺陷分析
- 簡單評級方案
- 德爾菲法
- 判斷性地生成備選方案，使用系統模型進行科學評估
一個關鍵問題是需要考慮多少個備選方案。原則上，可以生成無限多個或多或少類似的備選方案，並非所有備選方案都是可行的，有些可能是微小的變動。實際上，使用停止規則來考慮合理的備選方案數量。可以使用備選方案的主要代表，並在對第一組備選方案進行分析之後，在後面的步驟中進行微調。該過程可能是迭代的，隨著分析過程中獲得更多資訊，逐漸縮小備選方案範圍並詳細說明備選方案。
可能建議幾個主要備選方案，例如擴大高速公路、擴大航空旅行或建造新的高速鐵路，以及不建造的方案。
"所有模型都是錯誤的，有些模型比其他模型更錯誤" - 匿名
"所有模型都是錯誤的，有些模型是有用的" - 喬治·E·P·博克斯 [1]
術語模型在這裡指的是系統的數學表示，而框架是一個分析系統的定性組織原則。這兩個術語有時可以互換使用。
為了說明框架的概念，請考慮波特的競爭優勢鑽石模型
邁克爾·波特提出了決定競爭力的四個關鍵因素，他稱之為“競爭優勢鑽石模型”，基於來自世界各地的案例
- 要素條件，例如專門的勞動力庫、專門的基礎設施，有時還有推動創新的選擇性劣勢；
- 本土需求，或推動企業創新的當地客戶，尤其是當他們的品味或需求預示著全球需求時；
- 相關和支援性產業，尤其是國際上具有競爭力的當地供應商產業，創造高質量的支援性商業基礎設施，並激發創新和衍生產業；以及
- 產業戰略/競爭，包括地區產業之間激烈的當地競爭，比外國競爭更有激勵作用，以及影響各個產業對創新和競爭的態度的當地“文化”。
在理性規劃框架內，交通預測傳統上遵循順序的四步模型或城市交通規劃 (UTP) 程式，該程式於 1950 年代首次在底特律地區交通研究和芝加哥地區交通研究 (CATS) 中的巨型計算機上實施。
土地利用預測為該過程奠定了基礎。通常，對整個地區進行預測，例如人口增長。此類預測為當地土地利用分析提供控制總數。通常，該地區被劃分為區域，並透過趨勢或迴歸分析確定每個區域的人口和就業情況。
經典城市交通規劃系統模型的四個步驟是
請參閱建模以更深入地討論建模問題。
這要麼是分析模型的輸出，要麼是主觀判斷的結果。
謝爾登 [2] 確定了一些用於技術預測的主要技術，這些技術可以用於確定特定技術的預期績效，但也可以在技術內部使用來確定單個專案的績效。這些列在下面的框中
"技術預測的主要技術 [3]
- 德爾菲法：由專家小組進行的頭腦風暴會議。
- 名義小組法：德爾菲法的一種變體，由小組領導人領導。
- 案例研究法：對其他技術中類似發展的分析。
- 趨勢分析：使用統計分析將過去趨勢擴充套件到未來。
- S 形曲線：一種趨勢分析形式，使用 S 形曲線將過去趨勢擴充套件到未來。
- 相關性分析：透過分析類似技術的過去發展來預測新技術的開發。
- 領先使用者分析：對新技術的領先使用者進行分析，預測該技術將如何發展。
- 層次分析法：透過分析影響新技術發展的一系列力量來預測新技術。
- 系統動力學：使用詳細模型來評估影響技術發展的主要力量之間的動態關係。
- 交叉影響分析：分析可能相互關聯的未來事件，這些事件可能會影響技術的未來發展。
- 相關性樹：將技術的目標分解為更詳細的目標，然後分配技術實現這些詳細目標的可能性。
- 情景寫作：制定關於如何使用新技術的替代未來觀點。"
將每個備選方案的績效在決策標準之間進行比較，並根據這些標準的重要性進行加權。將確定排名最高的備選方案，並將此資訊傳達給決策者。
分析師通常不是決策者。分析結果對實際決策的影響將取決於
- 評估的確定性
- 決策者對結果的信心
- 備選方案評級的一致性
做出決定。建造專案或實施計劃。
評估專案結果包括將結果與目標進行比較，但也與預測進行比較，以便改進預測程式。分析和實施經驗會導致系統定義的修訂，並可能影響該定義背後的價值觀。此“最後”步驟的輸出用作後續分析中早期步驟的輸入。例如參見 Parthasarathi, Pavithra 和 David Levinson (2010) 交通預測準確性的後期施工評估。交通政策
我們需要一個工具來“識別需求”和“評估選項”。這可能是 交通預測模型.
大都市政府理事會（該地區主要的交通規劃機構）正在研究雙子城是否應該在明尼阿波利斯市中心建造一條新的個人快速交通系統，他們要求您推薦如何對其進行分析
1. 應該使用哪種模型？為什麼？
2. 應該收集哪些資料。
分組3人，花15分鐘思考想要執行哪些模型，想要收集哪些資料，會問什麼問題，以及如何收集這些資料。每個小組應有一位記錄員，但所有小組成員都應能夠向班級展示調查結果。
- “理性規劃”過程是否理性？
- 將理性規劃過程與科學方法進行比較和對比？
儘管如此，理性規劃模型仍然存在一些問題
- 有限的計算能力
- 有限的解決方案生成能力
- 有限的輸入資料
- 分析成本
- 目標衝突
- 評估標準衝突
- 依賴專家（人民怎麼辦？）
沒有人真正相信理性規劃過程是大多數決策制定的良好描述，因為它高度理想化。理性規劃過程的替代規範和積極正規化包括
幾種策略在規範上解決了與資訊不完整相關的問題
其他策略描述了組織和政治體系是如何運作的
有些兩者兼而有之
論文 Montes de Oca，Norah 和 David Levinson (2006) 雙子城網路擴充套件決策。交通研究委員會期刊：交通研究記錄 #1981 pp 1-11 描述了雙子城道路建設的實際決策過程