SYSTEM TRANSPORTOWY (ST) charakteryzuje się : 1) STRUKTURĄ, określoną przez powiązania między punktami powstawania, przetwarzania i zanikania potoku ruchu (zapotrzebowania na przewóz); 2) CHARAKTERYSTYKAMI opisującymi własności np. techniczne, ekonomiczne oraz matematyczne elementów struktury; 3) POTOKIEM RUCHU, który opisuje jednostki transportowe, pojawiające się na wejściu do ST i wynika z przemieszczania osób i (lub) ładunków; 4) ORGANIZACJĄ wiążącą potok ruchu z elementami struktury ST, rozumianą jako opis sposobu wykorzystania elementów struktury podczas realizacji zadanego zapotrzebowania na transport.

ST jest to zespół takich elementów jak: 1) infrastruktura, 2)tabor (środki transportu), 3)zasoby ludzkie, 4) przepływ informacji, 5) zasady organizacji, które są zdolne realizować proces przemieszczania osób i (lub) ładunków z punktu początkowego (nadanie) do punktu przeznaczenia (odbioru).

ELEMENTY SYSTEMU TRANSPORTOWEGO DZIELIMY NA BIERNE to urządzenia transportowe, jak sieć drogowa, kolejowa jej elementy liniowe i punktowe itp., wraz z urządzeniami zabezpieczenia ruchu ORAZ AKTYWNE to przede wszystkim urządzenia transportowe, tj. pojazdy, jak np. samochody, pociągi, samoloty, statki, itp.

Model systemu transportowego (MST) zapisujemy jako uporządkowaną czwórkę, postaci: MST = < G, F, P, O> MST – model systemu transportowego, G – graf struktury, F – zbiór funkcji określonych na węzłach i (lub) łukach grafu struktury, P – potok ruchu, O – organizacja

Drogą w grafie G, z węzła a do węzła b nazywać będziemy ciąg p(a,b) = 〈a, k, ..., i, j, ..., l, b〉

gdzie a, k, i, j, l, b∈W p(a,b) = 〈(a, k); (k, ...); ...; (i, j); ...; (..., l); (l, b)〉 gdzie (a, k);...; (i, j)...; (l, b)∈L

1) DROGĄ PROSTĄ w grafie G, z węzła a do b nazywamy drogę, w której wszystkie wierzchołki są różne. 2) DŁUGOŚCIĄ p-tej drogi (p∈P^ab), w sensie STRUKTURY jest liczba węzłów lub liczba łuków tworzących tą drogę. 3) DROGĄ MINIMALNĄ w zbiorze P^ab nazywamy drogę p∈P^ab z węzła a do b o minimalnej liczbie węzłów i łuków, (a, b∈W). 4) DROGĄ CYKLICZNĄ w grafie G=(W, L) nazywamy drogę p∈P^ab taką, że a=b dla a,b∈W.

KOSZTEM p-tej DROGI BĘDZIE SUMA KOSZTÓW PRZEJŚCIA JEDNOSTKI POTOKU RUCHU ODCINKIEM DROGI ODWZOROWANYM ŁUKIEM (i,j) P ∈ P^ab, gdzie c^p jest kosztem p-tej drogi, wyrażonym w ustalonych jednostkach

Charakterystyki potoku ruchu na drodze, na potrzeby modelowania ST:

1) Intensywność (natężenie) potoku ruchu - x , to liczba pojazdów przechodzących przez przekrój drogi w jednostce czasu 2) Gęstość potoku ruchu - w, to liczba pojazdów przypadająca na jednostkę długości drogi
w określonej chwili, 3) Prędkości potoku ruchu, 4) Czasu przemieszczania się potoku ruchu, 𝝉 _m - minimalny czas jazdy konieczny na pokonanie drogi; 𝝉 _s - średni czas konieczny na pokonanie drogi przez przeciętny pojazd. Zachodzi przy tym nierówność:𝝉 _m ≤ 𝝉 _s 5) Równomierność potoku ruchu - 𝜶: liczona jako iloraz minimalnego czasu następstwa pojazdów do średniego czasu ich następstwa w wybranym przedziale czasu obserwacji,

Struktura potoku ruchu - to charakterystyka potoku ruchu wyrażona w % opisującą procentowy udział pojazdów określonego typu (klasy) w całym potoku ruchu, np.: 30% jednoślady; 67% samochody osobowe; 3% samochody ciężarowe