城市交通、物流和生态系统是当前城市可持续发展中亟待解决的重大问题。然而在目前大多数的交通研究中，仍然存在如下三个方面的主要问题：1)大多数研究仅仅考虑城市交通系统本身，而几乎没有考虑城市交通与城市其它要素，如环境、经济、社会的协调可持续发展问题。2)利用传统的建模方法，很难对其建立传统意义上的精确的宏观数学模型。3)很难在实施所设计的方法之前进行有效及时的试验。 因此本论文认为：a)必须综合地考虑城市交通、物流和生态等城市化问题；b)这类问题不存在“一劳永逸”的解决方案；c)这类问题不存在一般意义的最优解，更不存在唯一的最优解。因此，本论文作者采用人工交通系统进行交通问题的研究，在这里作者将主要讨论人工交通系统的基本研究方法。文中首先对我国仿真交通系统发展的现状进行了归纳总结，并得出自上而下的传统的还原式的仿真交通系统研究方法很难或无法解决复杂交通系统所面临的诸多问题，而自下而上的综合型的人工交通系统研究方法为复杂交通系统的研究提供了一条有意义的途径。然后，本文以城市交通为主要研究对象，融合物流和生态综合系统，采用自下而上的基于代理的建模技术，在“不断探索和改善”的原则下，利用人工社会、计算实验、平行系统、交通服务水平指数等方法和理论，结合从定性到定量的综合集成研讨厅方法，在不断探索和改善的原则下，寻求城市交通、物流和生态等城市化问题的有效解决方案，建立城市交通系统全面、协调、可持续发展的新型研究方法和体系。 概括起来，本文将拟解决以下几个关键性的科学问题： ●建模问题：由于传统的仿真交通的方法无法考虑交通系统中人的意识因素，以及还原式方法本身的局限性，制约了仿真交通技术的进一步发展，本文充分考虑交通对象的主动性和随机性，基于“简单的一致”原则，从其行为生成的角度出发，提出自下而上基于代理的人工交通系统的建模方法。 ●实验问题：利用计算实验的理论和方法，分析了其在人工交通系统中存在的若干基本问题，以此克服难以对交通、物流和生态等复杂系统进行实验的困难，为深入分析其它复杂系统的行为和评估决策的有效性奠定基础。 ●决策问题：利用平行系统的理论和方法，构建实际交通系统与人工交通系统的“平行系统”，然后基于平行系统的对比、借鉴和实验设计和制定复杂交通系统的智能管理和控制策略。 ●评价问题：将工业过程的过程能力指数与交通流特性、传统的交通服务水平评价方法相结合，构造交通服务水平指数，来分析和评价人工交通系统的运行性能。