運輸系統分析基礎概論

本書為運輸領域的經典著作，從跨領域的觀點結合工程、經濟學、統計學、政治學、管理學、心理學、都市計畫，以及公共政策分析等學科知識建立交通運輸系統分析的知識架構。本書幫助讀者在了解運輸系統分析之基礎概念的同時，透過實際的案例分析和自檢題目，了解各領域的專業知識將如何應用於運輸系統的設計與管理。本書的特色在於，作者視運輸系統為一個整體，強調在以多元模式分析、解決運輸問題的同時，也要檢視相關聯的社會、經濟和政治制度。閱讀本書不但能幫助有志投入交通運輸領域的讀者建立完整的知識基礎，亦對實務界的專業訓練有所助益。

本書除了適合用於一般正規教學外，也適合自學者學習。全書分為16章，其中8章闡釋各種交通運輸的基本概念，如運量、交通工具、車輛周期、鐵路系統、車站設施容量等主題，並加入案例作為應用分析之用。另外5章教導建構運輸模式，最後3章則討論運輸系統建構時決策面的各類因素。本書中有大量都市運輸的案例分析，作者討論如何分析消費者對於運輸系統改變的反映、如何規劃運輸營運，以及如何建構路網。書中所列的各種教材，主要是在運輸系統分析的各項議題上，讓讀者能夠建立更加深入研究的思考模式。書中每章的最後也都列出許多的範例與自我練習題以供讀者額外練習，以強化或檢視學生對於基礎分析概念的了解程度。

作者馬文‧美瀚（Marvin L. Manheim）可說是現代運輸系統分析的教父。他是以研究討論資訊科技及通訊技術議題為主的黑森林集團(Black Forest Group)的創始人之一，也創辦了運輸研究學會世界會議(World Conference on Transport Research, WCTR)此一組織，並且也被認為在訊息通訊技術、運輸，以及物流三方面最具遠見的人。在作者過世後的一年(2001)，劍橋大學創立了一個獨立獎勵計畫，稱為「馬文‧美瀚獎」，以紀念他對運輸領域的傑出貢獻。

馬文‧美瀚（Marvin L. Manheim）

馬文‧美瀚曾是美國麻省理工學院及西北大學的教授，並任職於凱洛格研究院(Kellogg Graduate School)和通用汽車策略研究中心(General Motors Strategy Research Center)。其主要興趣在於資訊、運輸及物流等方面，可說是現代運輸系統分析(Transportation System Analysis, TSA)的教父。他是黑森林集團(Black Forest Group)創始人之一，並且對於工作流程管理聯盟(Workflow Management Coalition)有關鍵性的貢獻。

他也創辦了運輸研究學會世界會議(World Conference on Transport Research, WCTR)此一組織，並且也被認為在訊息通訊技術(Information and Communication Technologies, ICTs)、運輸，以及物流三方面最具遠見的人。美瀚教授的主要興趣領域是信息技術，它包括策略的制定和執行過程、全球競爭組織的管理，以及國際運輸和物流。他也對電腦有助於人類問題的解決和決策制定的部分感興趣，其中包括了決策支援系統(Decision Support Systems, DSS)和人工智慧(Artificial Intelligence, AI)。在美瀚教授過世後的一年(2001)，劍橋大學創立了一個獨立獎勵計畫，稱為「馬文‧美瀚獎」(Marvin L. Manheim Award)，以尊敬他對運輸領域的傑出貢獻。

譯注者簡介
周榮昌

現職：國立暨南國際大學教授兼土木工程學系系主任
學歷：美國德州大學奧斯汀校區運輸博士
經歷：
國立台灣大學土木工程學系專任研究助理
逢甲大學交通工程與管理學系副教授
日本京都大學訪問教授
新加坡南洋理工大學訪問教授
澳洲雪梨大學訪問教授
Transportation Research Part A之Editorial Advisory Board
公路汽車客運審議委員會委員
台中縣政府縣府顧問及道安委員會委員
台中市政府市府顧問及道安委員會委員
考試院公務人員考試典試委員

榮譽：國立暨南國際大學97學年度研究績優獎
國科會99年度補助大專校院獎勵特殊優秀人才獲獎者
國科會100年度補助大專校院獎勵特殊優秀人才獲獎者

中譯導讀（節錄）

本研究計畫的目的在於將Manheim（1979）的教科書Fundamentals of Transportation Systems Analysis, Volume 1: Basic Concepts翻譯成中文。本書自1979年出版以來，便成為運輸系統分析領域重要基礎教科書之一。作者透過條理分明且前後連貫的寫作方式，將運輸系統研究的各個領域加以串聯，並將這些領域的分析方法加以整理，使得本書的內容可應用於分析各種運輸系統的問題。作者藉由消化並整合經濟學、工程學、作業研究，以及公共政策分析等不同學科領域的觀念，進而提供運輸相關領域所需的連貫、具腦力激盪、全面性，與實用的分析框架。相信本書的翻譯將對台灣運輸專業的學術教學及研究、實務創新及發展有所助益。

本書在各分析模式之後，都以實際數字演算的案例，提供詳盡且與現實結合的實作範本。一方面除了協助讀者對於各項觀念能夠有更充分而完整的了解之外，另一方面也顯示這些觀念應用到現實生活中各種運輸問題的可行性。不過，本書並未針對書中所提及的各領域近年來所發展的全部分析模式與研究技巧加以蒐集，這是因為作者當初寫此書的目的，只想在書中所提及的各種專業領域上，提供基礎的分析架構，讓讀者能夠更容易了解，實際上，這些專業領域的專業知識是會隨著後來的學術研究及實務工作的增加而擴充，只是作者並未加以整理。

作者整合了許多近來在專業領域中被廣為接受的研究方法，例如：在大部分都會區運輸計畫的研究中，旅運預測是常被使用的方法，而本書則從更為基礎的角度來討論此一方法的原理及運用方式。類似的情況也發生在本書對於運輸系統技術的分析上，作者也是以單一理論貫穿整個分析過程，而非過度專注於討論車輛運動學或運輸流量理論的特定細節。

本書所採用的分析理論是依據當代許多研究成果而來的。例如：對於運輸需求的模式建構上，本書的研究方法是從當時最先進的研究前緣切入專業的實例中討論。因此，以當時在運輸領域工作甚久的專業人員來說，這些討論的題材是相當新而實用的，且可以一直沿用到現在的運輸需求的研究上，即使這些專業人員的背景是來自運輸領域中的工程、經濟等不同領域。

本書主要定位在於運輸系統分析的介紹性課程教科書，主要的授課對象是大學部或研究所的學生，學生並無需先修過相關的基礎課程，但必須具備基本的數學能力。從1967年以來，已經有無數的學生用過本書的各個版本作為書中所涉及各項主題的學習範本，基本上，會利用本書的學生，大部分是為了修習運輸系統分析中與工程或系統分析相關領域做準備，其他如政治學、都市研究、經濟學、管理學等學科的學生也會參考本書的內容。作者強調，本書最基本也最令人驚豔的地方，在於書中混合了許多不同領域背景的分析工具。

本書僅關心運輸系統分析相關最基礎的觀念，一旦了解這些觀念後，便可在該領域內進行更深入的學習與研究；此外，在當時的運輸系統分析中，有許多議題在經過更為詳細的分析之後發現，之前許多技術文獻的討論顯得不夠充分，有的甚且是錯誤的。這些議題主要出現在運輸需求及運輸績效的評估與選擇過程中，尤其是針對運輸需求的討論方面。

作者認為此一議題非常重要，而且其影響因素持續受到個體行為的影響而改變。以往運輸學課堂的教授內容上，以工程或是系統分析為背景的學生或實務操作人員所慣用的技術工具為主，這將會嚴重影響運輸需求相關議題的實用性與準確性。因此本書提出從需求角度為出發的分析工具，作為該領域教育上的參考。

不過本書對於各項議題只是做最簡短而基本的描述，因為各個主題都可以獨立成一本書，而那樣的書通常會更加有效地將各種分析方法加以詳列，尤其是路網分析（network analysis）的最適化模式部分，其涉及的方法如最短路徑（minimum─path）、各式相關的演算法（algorithm）、統計法、經濟評估法，及現行都市運輸預測模式分析法等。這些分析方法並沒有詳細羅列在本書中，但是作者在適當的地方列出這些研究方法的參考文獻以供讀者參考。

一般而言，模式的建構與推導都是分析的重要部分，不過本書則僅針對許多模式的基本概念加以介紹，並未加以詳細推導。尤其在運輸需求與運輸技術模式上，這樣的簡單介紹方式是可以被接受的，因為這些領域已有各式不同且大量的模式可供學習。不過讀者必須花費相當大的努力才有辦法將這些現存的模式全盤了解與認識。

本書的簡略性介紹除了讓讀者可以快速地了解這些領域所分析的重點，而且不會被這些複雜而多樣的模式所搞混。舉例來說，在活動移轉模式（activity─shift model）的討論上，已經有各式且大量的技術文獻，但是卻缺乏出色的整合分析模式，因此作者並未將之放在本書的討論中，以避免讀者有所混淆。

為了強調此運輸系統分析的研究範圍，本書刻意從現實中各式各樣的模式與問題中選擇分析的實例；即使像都市運輸這類的特定主題上，本書也認為，這樣的實例選擇，更重要的意涵在於讓學生了解其現在所學的分析框架與分析方法是非常一般化的，而且可以應用到其他相關議題的分析上。對於授課教師來說，則可以將這些範例加以修改，以適應當地的特殊環境與問題，讓學生更有興趣來學習這些分析方法。

譯序
中譯導讀
序
致謝

引言　運輸系統分析基礎概論
今日的領域
統一性與多元化
挑戰
專業路線

第1章　運輸系統分析的挑戰
1.1 變動的世界
1.2 問題的範圍
1.3 運輸流量的預測
1.4 觀念的運用
1.5 其它要素的預測
1.6 將預測加入問題中
1.7 摘要

第2章　運輸需求
2.1 前言
2.2 了解人類行為的必要性
2.3 個體行為
2.4 消費者行為模式I之應用
2.5 第二個消費者行為模式
2.6 與古典消費者理論之差異性（選讀）
2.7 摘要

第3章　案例研究I：個體行為預測
3.1前言
3.2 都市運具選擇模式
3.3 服務水準變動時的影響
3.4 服務水準
3.5 增量分析的方法
3.6 運具選擇模式II
3.7 摘要

第4章　總體行為預測
4.1 前言
4.2 市場區隔
4.3 總體需求函數的例子
4.4 總體行為預測的替代方法：序論
4.5 需求函數的特性
4.6 簡單的預測方法
4.7 個體需求函數之預測
4.8 前瞻
4.9 摘要

第5章　運輸系統績效
5.1 前言
5.2 運輸系統是什麼？
5.3 運輸系統績效的呈現
5.4 簡單的績效模式
5.5 空運例子
5.6 延伸分析
5.7 分析之形式
5.8 結論
5.9 摘要

第6章　認識績效函數I：車輛週期與成本函數分析
6.1 前言
6.2 車輛週期與其組成
6.3 系統分析中的基本概念
6.4 成本函數分析
6.5 利用成本函數於政策分析
6.6 成本函數分析的限制
6.7 車輛週期經濟的回顧
6.8 鐵路系統案例研究
6.9摘要

第7章　了解績效函數II：擁擠、維度及服務的空間架構
7.1 前言
7.2 擁擠與容量
7.3 擁擠的效果
7.4 決策變數的維度、時間軸、以及不可分割性
7.5 擴充之績效模式
7.6 車輛—設施之擁擠
7.7 時間與空間的系統績效
7.8 摘要

第8章　均衡
8.1 均衡範圍
8.2 旅運－市場均衡
8.3 旅運－市場均衡之實用近似法
8.4 市場結構的影響
8.5 活動系統均衡及預測的動態性（選讀）
8.6 營運者均衡
8.7 摘要

第9章　評估
9.1 評估的目的
9.2 評估方法
9.3 為什麼是這方法
9.4 延伸基本評估方式
9.5 抵換關係分析
9.6 摘要

第10章　案例研究II：運輸營運規劃
10.1 本研究之目的
10.2 研究方法的背景
10.3 方法
10.4 發展分析：設立階段
10.5 分析週期I─V
10.6 分析週期VI─VII

第11章　消費者選擇面向
11.1 前言
11.2 選擇面向及其意涵
11.3 聯立及程序性選擇架構
11.4 都市運輸模式系統─1，第一個重要的運輸模式
11.5 改善模式的方向
11.6 新模式系統的方向
11.7 摘要

第12章　路網的旅運市場均衡
12.1 前言
12.2 基本議題
12.3 路徑選擇的行為基礎
12.4 可能的流量分配法則
12.5 一般設定：路網的均衡（選讀）
12.6 路網表示方式的影響及近似的表示方式
12.7 摘要

第13章　案例研究III：路網分析
13.1 前言
13.2 案例研究之前提假設
13.3 分析結構化
13.4 前置：基本案例
13.5 未來的案例
13.6 搜尋較佳的替選方案
13.7 運輸型態預測
13.8 衝擊預測
13.9 新的替選方案
13.10 衝擊之預測

第14章　選擇
14.1 選擇的挑戰
14.2 古典模式
14.3 開放的過程
14.4 執行
14.5 摘要

第15章　專業的角色
15.1 前言
15.2 過程的目標
15.3 達成過程目標的一個策略
15.4 分析師的責任
15.5 模式對私部門決策的適用性
15.6 變動的執行
15.7 摘要

第16章　分析的角色：導論
16.1 前言
16.2 技術判斷
16.3 管理判斷
16.4 價值判斷
16.5 摘要

原書結語　分析的倫理
附錄A　指數和倒數的值
附錄B　基本機率公式
Bibliography（參考書目）

第1章　運輸系統分析的挑戰
1.1 變動的世界
我們身處在一個快速變動的世界，此現象對運輸系統分析更是特別顯著，因為運輸及社會活動之間有強烈的互動關係。

我們可以區分出三種與運輸有關的重要變動維度（critical dimensions of change）。第一種為運輸需求的變動（change in the demand for transportation）。當都會區與省縣市區域（或美國的州）之人口、所得及土地使用的分布形式改變時，運輸需求的分布形式（其中包括對於期望的運輸數量與該需求的空間及時間上的分布形式）也會隨之改變。

第二種為技術上的改變與創新（change in technology）。舉例來說，直至數年前，在都市運輸方面，只有公路（highway）與軌道大眾運輸（rapid rail transit）兩種替選方案可供選擇，現在則可考量其他的方案，例如公車專用道或是公車專用快速道路等方案；在全新的運輸技術方面，則有「雙用途運具系統」 供選擇，此種運具系統在地區性的街道行駛時，可以經由人為的方式來控制，而在跨城市的運輸過程中，則可利用自動導引技術行駛於導軌路線上；此外，更規劃多種可供選擇的運輸政策以改善現有運輸技術的使用效率，如：獎勵小汽車共乘與中型車共乘、撥召公車、道路訂價策略、抑制小汽車使用，及小汽車限制行駛區域等（UMTA, 1975; Smith, Maxfield和Fromovitz, 1977; Transportation System Management, 1977）。這些新的運輸技術提供豐富的運輸系統替選方案，讓都市地區能夠從中發展出更多樣性的運輸系統。運輸技術在其他領域也一樣有快速的變化，如貨櫃運輸、巨無霸噴射機、垂直或短程起降的飛機，及水陸兩用氣墊船等。

第三種變動維度則是公私部門在作運輸決策時，對價值衡量的改變。事實上，許多不同的族群都會受到運輸決策的影響。因此，當考量到總體層面時，若運輸系統設計僅考慮「使用者」，則此一設計所考量的層面將顯得不夠充分。更準確地說，我們必須確認哪些族群將得到特定設施或系統的良好服務，而哪些族群沒有；因此我們已開始著重於考量那些因為過於貧窮、孱弱、年幼或年長而無法隨時使用自用車運輸族群之需求。除此之外，我們也必須在制定運輸決策時，深入地考慮到運輸對社會和環境所造成的影響，如：空氣汙染、噪音汙染、社區崩離以及生態影響等相關議題。

以上三個運輸的變動維度──運輸需求、運輸技術，及價值衡量──皆是發展運輸系統分析基本觀念的背景因素。

1.2　問題的範圍
要建立一個系統化的運輸系統分析，首要的工作在於檢視分析工作的範圍。首先，必須設定分析方法的基本前提，換句話說，即是明確地處理一地區的整體運輸系統以及此運輸系統與當地社會經濟背景相互間的關聯。在這之後，必須確認系統中的哪些層面可以透過人為的方式加以處理的──亦即，決策變數──以及哪些層面是與決策有關的──亦即，決策變數所造成之結果或衝擊。在這樣的分析架構下，才能進一步討論預測的問題（第1.3節）。

1.2.1　基本前提
運輸系統分析方法有兩個基本前提：
（1）一個地區的整體運輸系統必須視為是單一且多運具的系統。
（2）運輸系統的各項考量不可與該地區的社會、經濟，及政治系統分開。

在處理運輸系統問題的分析上，我們首先必須考慮該地區的整體運輸系統：
1.必須考慮所有運輸方式。
2.必須考慮所有運輸系統的元素：被運送的人與物、運送人與物的運具，以及運具、乘客，及貨物等移動行經之路網，此一路網包括終點站、轉運站及長程運輸設施。
3.必須考慮所有在運輸系統上的移動：包括所有起點到所有訖點的乘客與貨物的移動。

4.必須考慮起點到訖點間所有的運輸工具及設施上之個別流量、總旅次。
舉例來說，在大都會區中的城際旅客運輸研究中，首先須考慮鐵路、飛機、長途客運、私人汽車及卡車等運輸方式，以及如軌道式氣墊車（tracked air─cushion vehicles, TACV）及垂直短程起降（V/STOL）飛機等創新的運輸方式。

在研究過程中，不僅考慮城際間直接長途運輸（line─haul）節線外，還須考慮的有：運行於各節線、各場站、各途中停靠站，及各轉運點間的所有運輸工具；各種從出發點到達起點車站與從終點車站到目的地的方法，如計程車、豪華型轎車、自用車、當地大眾運輸系統；其他各種城際間的運輸方法。換句話說，必須考慮旅運活動起訖點間各式各樣的運輸型態，以及旅客與貨物所可能使用的相同設施。在檢視每一移動時，每一旅次從出發點到達起點車站、從終點車站到目的地，及長程運輸所提供的服務也必須加以考慮。

在上述廣泛的運輸系統定義之後，分析師只要對其所分析的主要目標能夠給予更適當的界定將可以聚焦於直接考量的系統元素。這樣的程序將促使分析師能更明確地考慮諸多假設，而這些假設是基於簡化一個高度複雜且交互關聯的系統。

運輸與活動系統之間相互關係
一個地區的運輸系統與其社會經濟系統有著緊密的關聯。甚至，運輸系統通常會影響社會經濟系統的成長與改變，而社會經濟系統的改變也會造成運輸系統的改變。此兩者間相互影響的現象為運輸系統分析的基本觀念。

整個分析系統可以透過三個基本變數來加以定義：運輸系統（transportation system），以T來表示；活動系統（activity system），以A來表示，即為社會和經濟活動的型態；運輸系統中的流量型態（pattern of flows in the transportation system），以F來表示：即起點、訖點、路線及透過系統移動的乘客與貨物的數量。

在這些變數間可以區分出三種關係：
1.運輸系統分析中的流量型態是由運輸系統與活動系統兩者所共同決定。
2.目前的流量型態會持續的造成活動系統的改變：透過提供的運輸服務之型態，以及提供該運輸服務時所消耗之資源均會造成此改變。
3.目前的流量型態也會持續的造成運輸系統的改變：為了因應目前實際上及對未來所預期的運輸流量，企業家與政府單位將發展出新的運輸服務方式，或修正現有的服務方式。

雖然本書僅將運輸的活動系統以A這個符號來標示，但必須強調的是，活動系統並非只像此一符號所呈現的這般簡單。相反的，一個都市地區，或是大都會區，或是一個開發中國家的活動系統都還包含許多彼此之間重疊且交互關聯的子系統（subsystem）──包括社會結構、政治機關、房地產市場等。而運輸不過只是這些子系統中的其中一項而已。

活動系統的發展是受到很多不同的勢力與壓力的影響下所產生的。此一系統內部的動態變化其實是相當複雜的，而目前的研究對這些動態變化的了解仍非常不完整。

運輸對於活動系統發展的影響扮演著相當重要的角色，不過，除了在一些非常特殊的情況外，運輸系統並不是影響活動系統發展的單一因素。自用車與大規模高速公路系統的發展並非是造成郊區都市化及都會地區的擴大的唯一因素；而是同時與所得的提高、住宅與勞動市場的改變，及其他次級系統等的動態演變有著緊密的交互關聯。即使對一低度開發國家內迄今仍未開發地區提供許多幹道與支線道路，也不會刺激當地的農業發展。除了還需要有能夠讓所生產的產品得以銷售的市場，也要有各種適當而能夠鼓勵發展的誘因及措施的配合才得以實現。

運輸與活動系統之間的相互關係是分析方法的基礎，運輸系統分析的挑戰，在於如何巧妙且謹慎地介入一個結構複雜的社會，使其能夠有效地使用運輸設施──並與其他公私部門的行動方案協調，達成社會的目標。要面對與回應這樣的挑戰並不容易。人們必須了解運輸是為一種技術、一種由人類組織所管理而用來移動人類與貨品的實體系統（system of physical element）。也必須了解，運輸，是「活動系統」（實際上包含社會、經濟、政治和其他勢力）中的一個子系統。更為重要的是，人們該如何有效的運用這些對運輸的認知與了解。

1.2.2　主要變數
前述已廣義的定義運輸系統的本質，後續將更進一步的討論分析過程中所需要的主要變數。前一節已經針對三個主要且交互關聯的變數──T、A、F──用以描繪此系統。接下來要關心的問題是：有哪些可用的決策變數會影響系統？在方案評估過程中應該考慮哪些衝擊因素？

影響系統的決策變數
許多個人、族群及機構的決策都會交互地影響運輸系統、活動系統以及流量型態。運輸使用者，不論是貨物託運者或旅客，其所需做的決策有何時、何處、如何及是否要有旅運行為等；特定運輸設施或服務的營運者所需做的決策為車輛行駛路線、班次、定價、提供的服務項目、車隊的車種與數量，以及所提供之實質設施等。政府機關有關於稅率、補貼及其他與財務有關政策的決策，會對使用者和營運者產生影響，而有關提供較新或較佳的設施及法律與管理措施等決策，則是會影響、鼓勵或限制營運者或使用者的決策行為。

確認有哪些特定群體掌控了某些特定的決策是重要的，尤其是當已選定的行動方針正要推行的時候。然而，為了能夠明確地界定所分析的工作，分析過程中經常省略此一問題。換句話說，在特殊情況下，應試圖確認所有可能採行的決策，而不去考慮誰有能力制定決策。

決策變數為運輸與活動系統中可被單一或眾多的個體或機構做的決策所直接改變的向度（aspects）。可採用的決策變數通常分為兩類：只處理運輸系統本身的決策變數，及處理與活動系統有關的決策變數。

運輸系統決策變數
許多運輸系統的向度能夠加以改變，但並不是所有的向度都會開放給每位個別決策者，也不會同時開放。將運輸決策變數的範圍（spectrum）概述如下：
技術：各項運輸要素（component）的新式組合型態的發展與執行，使得過去無法獲得滿足的運輸需求可以得到滿足。具體的例子如：貨櫃、貨櫃船運、駝背運輸 的卡車與鐵路等；或是超音速運輸（Supersonic Transport）；以及都市地區新的大眾運輸觀念，如雙用途運輸（dual─mode）或撥召（dial─a─ride）系統等。

科技方面所牽涉的決策變數包含關於車輛動力方法、車輛旅運過程中的工具、支承方式、車輛懸吊系統、車輛大小與外表特徵、典型的路線與路網結構，及車輛的一般操作模式等基本決策。儘管有很多的決策變數存在，這些決策變數的制定仍需在滿足技術可行性的條件限制下才可成立；而各式各樣適用於都市、城市之間以及發展中國家等背景的特定技術正快速地發展著。

路網：路網所牽涉的決策變數，包括其主要的架構及其節線所能連到的鄰近地理區域。舉例而言，像是目前最常為許多城市所採用的棋盤式路網系統（grid system），以及放射狀系統（radial system）與環狀系統（concentric circles）。

節線的特性：路網是由節線（links）與節點（nodes）所構成。節線通常指的是各項硬體設備，如公路、鐵路，或是市區道路等。另外，針對其運輸特性而需要特別規劃的地點，如單一運具交叉點（高速公路交流道、鐵路場站）及不同運具的轉運點（機場、鐵路終點、公車站牌）等，也都屬於節線的一部分。至於節點方面，則單純用來表示路網中各節線的連接關係。而運輸決策變數則包含節線與節點的實體區位，以及影響車流的節線特性，例如：公路上的車道數、鐵路的鐵軌數、道路的坡度與曲度、交通號誌或交通控制的形式，以及場站內部的配置等。

一般來說，我們應該採用傳統上大部分運輸網路分析的方式來分析問題，並假設所有運輸車流的特質都已由節線呈現，且節點不會妨礙車流的進行。在節點的特性需要被規劃（model）的情況下──例如：在鐵路或機場的轉運時間──應將此節點的轉運時間特性以節線的子網路來表示。因此，節點僅用以表示網路中的連結關係與拓撲（topology，一種實體網路架構型態名稱）而已。

車輛：大部分運輸模式都包含車輛（除了管道運輸[pipeline]或輸送帶[conveyor]以外）。而主要的決策變數則包括系統中的車輛數目及其所具有的特性（需注意的是：多種科技的選擇雖然使得路網、路段、車輛，與營運政策等政策選擇變得更為寬廣，但實際的決策仍必須在可行的範圍內來決定）。

系統運作政策：此部分的決策變數包括整個運輸系統如何運作的所有決策變數。路網、節線及運具構成諸多的可能性；在這些可能性中，需決定各種詳盡的運作決策。包括運具行駛路線與班次、所提供的服務型態，包括各項附屬服務（例如：旅客餐點、娛樂以及貨物再委託的特別服務等）、價格（一般定價政策與特殊定價措施）、財務支援、補貼、稅務方案及管制決策等。某些營運政策決策變數每天都在變；不過有些政策，如定價政策及管制新進業者的決策等，可能數十年都不會改變。

組織性政策：這部分的決策變數包含各種管理的、組織的，和機構的決定。不管是公共的還是私有的，在一運輸組織內，總有很多與功能結構與地理結構相關的細部決策。而在一地區之內，主要的政策在於如何組織其運輸部門，其中包含運輸機構的數量與型態、分派到每個機構的功能、相對的責任歸屬，及溝通協調與控制的管道等。

此部分運輸決策變數的集合完全定義了可能的運輸計畫與政策。不過這些決策變數的執行並非天馬行空，而是在社會與經濟活動的情況下來做決策。

活動─系統決策變數
活動系統所指的是在一特定地區內，不同時間與空間上所發生的社會、經濟、政治及其他相關事務的總和。不論這些事務是為已經發生或是可能發生，其都會決定該地區對運輸上的需求；反之，這些社會、經濟、政治及其他相關事務的互動程度與空間型態，有一部分也會受到當地所提供的運輸服務所影響。因此當我們在規劃運輸系統時，必須清楚地界定活動系統中會影響運輸需求的決策變數。

旅運決策變數：這些決策變數是提供給運輸系統中每位潛在使用者（可能的使用者）：包括是否要產生旅次、去哪裡、何時去、該選擇哪種運具及行走路線等。貨主或旅運者所做的決策，部分是基於對運輸系統的感受特性（perceived characteristics），部分則是基於在活動系統中真實及潛在的事務型態。將所有個別旅運決策加總後即為所謂的運輸需求。

其他活動決策變數：活動系統中大部分社會、經濟與政治活動者，對於如何、何時、何地進行他們的活動都有很廣泛的決策變數。長期來看，這些決策變數徹底影響運輸需求。舉例來說，當運輸系統隨時間的演進而發生重大變動時，人口分布與經濟活動的空間型態也會跟著改變，亦即活動者可透過改變其活動地點與活動規模的方式當作決策變數。屬於經濟體系內但卻為運輸系統外的力量，例如國家經濟政策、快速的社會變遷、購屋補助，或貸款政策等，都可能影響活動的空間型態，進而影響對運輸的需求。

在許多運輸分析中，大部分的活動決策變數──如經濟成長率、特定部門或區域的成長型態、人口總數等──都必須視為外生，無法完全為運輸分析師所掌控。當部分決策變數為不同的決策者所採用時，在某種程度上其會受到運輸系統的影響；例如：運輸系統將影響一地區內人口與就業的分布。不過，還是有其他決策變數──例如：透過分區及土地發展誘因來做土地使用的控制，可直接配合運輸決策變數在某種程度上加以控制。然而，不論是否能夠完全掌控，整個運輸及活動系統的決策變數集合都必須納入任何的分析中。