对运输系统进行开发时，首先要根据国民经济发展现状和趋势、资源分布和工业布局，利用统计资料、仿真技术和各种预测方法对运输量及其分布进行预测，再根据预测结果和自然环境及其他约束条件建立相应的系统模型。它是运输系统工程的主要内容。运输系统模型主要有四类。

1.物流规划模型 例如某项物资有若干生产基地，需要将该项物资调到各消费地区。在已知各产地的供应量、各销地需求量和从某产地到某销地的单位物资运价的条件下，制定总运输费用为最小的调运方案。这类运输问题可归纳为一种特殊的线性规划问题，用表上作业法求解比一般单纯形法更为简便。表上作业法是以产销平衡为前提。当产销不平衡时，则需要把产销不平衡问题化成产销平衡问题。另外，在需要调用多种物资的情况下,这类问题也可用网络模型来求解。网络模型(见网络理论)由节点和边线组成(图3[网络模型])。节点为站点，如产地或销地的车站、码头、飞机场等，边线为连接站点的运输线路，如铁路、水路、公路、管道、航线等。付运的货物、乘客作为边线上流过的“流”，在每条边线上有相应的投资、运行费和容量约束。这样一个运输网络可对运输规划提出运输费用最小的方案，并可用于长远运输规划中进行方案比较，以确定建设最优的运输系统。对于线性网络，可用最小费用、最大流法计算。对于非线性网络，可根据规划所要求的精度，采用分段线性化方法来逼近它的解。对于固定费用，可采用分枝限界法。

② 路网规划模型 在物流规划中，运输网络不限于现有路网,可以新建和扩建新的通路,这样就将物资的供应、运输和需求等环节作为一个整体，建立起一个多发点和多收点的网络规划模型。这类问题大都可化为混合整数规划模型求解。混合整数规划的求解方法有割平面法、分枝限界法、本德斯分解算法等。

③ 管理调度模型 运输系统的管理包括体制的建立及日常运行方案和调度计划。例如，铁路管理体制的纵向层次有铁道部、路局、分局、站段；横向层次有车务、机务、工程电气车辆等很多并行的业务部门。通过管理系统模型，就可寻求最佳的管理体制结构。在制定运行方案时,要用系统的观点,强调方案各部分的相互依存、相互协调，根据运输计划、技术计划所规定的列车编组计划、运行图、车站的技术作业过程以及物资部门的生产规律、生产计划和装卸、搬运的生产能力，针对运输的全过程组织各个部门的协调动作，形成系统内部各个环节紧密联系的有机整体。在运行方案的基础上制定调度模型。调度模型可用于车辆调度、汽车的线路调度等场合。

④ 政策分析模型 为了保证运输系统的先行地位，使运输系统适应国民经济发展的需求，并保证运输系统本身的发展。需要根据系统内部结构和外部环境，以及系统的组织管理状况制订发展战略和相应的政策。制定政策分析模型，在综合考虑影响运输系统发展的所有因素、总结经验和科学预测的基础上分析政策的合理性和可行性。