2020年 理工学部 シラバス - 交通システム工学科
設置情報
| 科目名 | システム工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 交通システム工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 福田・石坂 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | B12C |
| クラス | |||
| 履修系統図 | エンジニアリングコースの系統図確認 マネジメントコースの系統図確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本科目のカリキュラム上の位置づけは，交通計画、交通工学および施設建設管理に関するシ ステム分析について基礎的な知識を習得することです。交通現象や交通管理の仕組みを複数の要素から構成されるシステムとして把握し、これをモデルとして表現し、このモデルを使って実験し、評価する方法を理解する能力を養います。 本科目は、学科の学習・教育到達目標A～I（「学生生活のしおり」p.1参照）のうち、D「専門応用学力」の達成に主体的に関与する重要な科目です。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
システムダイナミックス理論、待ち行列理論、PERT/CPMを使ってシステム的思考過程を具体的事例に沿って講義する。 |
| 履修条件 | 両コース共通、専門教育科目、交通計画系群 システムダイナミックス理論の講義では、コンピュータを使った演習を行うので、ノート型コンピュータを持参すること。 |
授業計画
| 第1回 | システム工学とシステム的思考 システム工学の定義／システムの発展の歴史／システム的思考について講義を行う理解する。 【事前学習】システムと呼ばれるものをWebなどで2つ探し、その仕組みをまとめてくる（60分） 【事後学習】事前学習で選んだシステムをシステム工学の定義に当てはめて解説する課題を行う（120分） |
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| 第2回 | 待ち行列１ 待ち行列をシステムとして捉える考え方を理解する。次に、到着がポアソン分布に、サービスが指数分布に従うことを理解し、システム利用率の求め方を理解する。その上で、窓口が一つの場合の状態を記述する考え方を理解する。 【事前学習】自身の日常で見かける待ち行列の事例を2つ探し、その内容をまとめてくる（60分） 【事後学習】システム利用率を求める課題を行う（120分） |
| 第3回 | 待ち行列２ 窓口が一つの場合の待ち行列の式を使って、実際の問題に応用する方法を理解する。 【事前学習】窓口が一つの場合の状態の記述式を復習し理解してくる（120分） 【事後学習】待ち行列長、利用に掛かる時間を計算する課題を実施する（150分） |
| 第4回 | 待ち行列３ 窓口が複数の場合の状態を記述する考え方を理解する。また、必要窓口数を求める方法を理解する。 【事前学習】自身の日常で見かける待ち行列の中で窓口が複数ある事例を探し、窓口が1つの場合との違いを考察してくる（120分） 【事後学習】必要窓口数を求める課題を行う（120分） |
| 第5回 | 待ち行列４ 窓口が複数の場合の待ち行列式を使って、実際の問題に応用する方法を理解する。 【事前学習】窓口が複数の場合の状態の記述式を復習し理解してくる（120分） 【事後学習】待ち行列長、利用に掛かる時間を計算する課題を行う（150分） |
| 第6回 | PERT／CPM１ 作業工程の管理とスケジューリングの考え方を理解する。作業工程をダイヤグラムとして表現する方法、最早結合点時刻、最遅結合点時刻の求め方の理解する。 【事前学習】「OR入門」のpp.183-188を読んでスケジューリングの考え方を理解してくる（120分） 【事後学習】アローダイアグラムを作成する課題を行う（120分） |
| 第7回 | PERT／CPM２ 事例を用いて、ＰＥＲＴの計算方法の理解する。 【事前学習】「OR入門」のpp.188-195を読んで最早結合点時刻、最遅結合点時刻の求め方を復習する（120分） 【事後学習】ＰＥＲＴの計算課題を行う（120分） |
| 第8回 | PERT／CPM３ 課題の説明を行う。その後、演習を行いＰＥＲＴの計算方法を理解する。 【事前学習】返却した課題を確認し、ＰＥＲＴの計算方法に関して復習する（120分） 【事後学習】ＰＥＲＴの計算課題を行う（120分） |
| 第9回 | PERT／CPM４ クリティカル・パス・メソッド(CPM)の計算方法の理解。 【事前学習】「OR入門」のpp.198-205を読んでCPMによる工期短縮方法を予習してくること（120分） 【事後学習】概説した工期短縮方法を例題を通して、理解を進めること（120分） |
| 第10回 | PERT／CPM５ クリティカル・パスによる、工程管理問題を解く考え方を理解。 【事前学習】CPMに関する例題、演習問題を復習してくること（120分） 【事後学習】演習問題を通して学習してくること（120分） |
| 第11回 | ソフトシステムにおけるダイナミズム ダイナミック分析の考え方を理解し、システムダイナミックス理論に従って定式化する方法を理解する。 【事前学習】ポータルに掲示するソフトウェアのインストール方法に沿って自身のPCにインストールしてくること（30分） 【事後学習】構築したモデルを用いて、入力変数と結果の振る舞いに関して確認してくること。提示する考察内容に沿って、考察を深めてくること（210分） |
| 第12回 | 交通流のシステム分析１ 追従モデルをシステムダイナミックスモデルを使って記述する考え方を理解する。 【事前学習】交通流理論で学んだ交通流の基礎特性に関して理解してくること（30分） 【事後学習】構築したモデルを用いて、入力変数と結果の振る舞いに関して確認してくること。提示する考察内容に沿って、考察を深めてくること（210分） |
| 第13回 | 交通流のシステム分析２ 追従モデルを、3台の車の間に適用し、ダイナミックなシステムの振る舞いを解釈する方法を理解する。 【事前学習】システムダイナミックスの表現方法に関して復習してくること（30分） 【事後学習】構築したモデルを用いて、入力変数と結果の振る舞いに関して確認してくること。提示する考察内容に沿って、考察を深めてくること（210分） |
| 第14回 | 交通流のシステム分析３ ブロック密度モデルをシステムダイナミックスモデルを使って記述する考え方を理解する。 【事前学習】交通流理論で学んだ交通流の基礎特性に関して理解してくること（120分） 【事後学習】システムダイナミックスに関する演習課題を学習すること（30分） |
| 第15回 | 総合演習(PERT,CPM,待ち行列,システムダイナミックス理論） 【事前学習】返却した課題を確認して復習してくること（120分） 【事後学習】総合演習で新たに行った演習課題で回答できなかった個所を模範解答より復習してくること（120分） |
その他
| 教科書 |
福田治郎、児玉正憲、中道博 『ＯＲ入門』 多賀出版 2002年 第1版
ＯＲ入門は、オペレーションズ・リサーチでも教科書として使用します。
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| 参考書 |
『システム工学 』 放送大学教育振興会
『現代システム工学の基礎 』 オーム社
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| 成績評価の方法 及び基準 |
D「専門応用学力」の達成に関して、PERT/CPM、待ち行列理論（窓口１および複数）に関しては解法を理解し実際に解答を得る能力を、システムダイナミックス理論についてはソフトウェアを使ってモデルを作成し、シミュレーションを行う能力を、それぞれ習得しているかを講義中に演習を行い、それに対するレポートの内容で評価する。また、システム工学の歴史、位置づけを含めた全体的な理解度と問題を解く能力を定期試験で評価する。総合評価は、試験(60％）、演習レポート（40％）の配点とし、GPA制度の基準にしたがって合否および優劣の評価を行う。 ただし、出席が80％以下の者は、欠席した講義に関して各自で学習し、その証拠をＡ４レポート2枚にまとめて試験日までに提出すること。提出がない場合は採点の対象としない。 |
| 質問への対応 | 講義終了後あるいは下記オフィスアワーの時間に受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
福田 敦 fukuda.atsushi@nihon-u.ac.jp 石坂哲宏 ishizaka.tetsuhiro@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:20 ～ 13:10 福田・石坂
月曜 船橋 12:20 ～ 13:10 石坂
木曜 船橋 12:20 ～ 13:10 福田
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| 学生への メッセージ |
第11講から第14講まではノートパソコンを用いた講義を実施するので、各自持参すること。持参できないものは事前に石坂まで申し出ること。 |