Waldemar Ratajczak ukończył studia geograficzne w Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu pod kierunkiem prof. Zbyszka Chojnickiego. Był słuchaczem studiów doktoranckich PAN. Obecnie jest pracownikiem Instytutu Geografii Społeczno-Ekonomicznej i Gospodarki Przestrzennej UAM w Poznaniu. Jego zainteresowania badawcze dotyczą modelowania matematyczno - statystycznego zjawisk i procesów geograficznych. W swych pracach teoretycznych wykorzystuje różne teorie i metody, jak: teoria grafów, teoria zbiorów i grafów rozmytych, teoria liczb, teoria fraktali i chaosu deterministycznego oraz inne.
Opublikował książki: Analiza i modele wpływu czynników społeczno - gospodarczych na kształtowanie się sieci transportowej (Poznań 1980) oraz Metodologiczne aspekty fraktalnego modelowania rzeczywistości (Poznań 1998). Jest członkiem towarzystw naukowych: Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk, Polskiego Towarzystwa Geograficznego, Polskiego Towarzystwa Biometrycznego oraz International Geographical Honor Socjety (USA).
Przez rok był wykładowcą w State University of Florida w Gaiverville (USA). Jest recenzentem czasopisma Transportation Research (USA).

Autor proponuje własną metodę symulacji sieci transportowych. Jej punktem wyjścia jest, w pierwszej kolejności, konstrukcja funkcji potencjału, a następnie odpowiadającego jej pola gradientowego. Do tego celu używane są stosowne metody probabilistyczne, oparte na schematach losowania według różnych układów prawdopodobieństwa. U podstaw skonstruowanej metody legła obserwacja, że dane o rozmieszczeniu ludności mają silny związek z przebiegiem sieci transportowych. Zaproponowana przez autora metoda może mieć zastosowanie w prognozowaniu przebiegu dróg.
Dużym walorem książki jest jej strona graficzna. Wykorzystano graficzne programy komputerowe, które posłużyły autorowi do przedstawienia wyników badań w postaci licznych trójwymiarowych wykresów, co znacząco ułatwia odbiór rozprawy.

Spis treści:

Od autora
Wstęp

ROZDZIAŁ I. Morfogeneza sieci transportowych
1. Zasady i czynniki rozwoju sieci transportowych
2. Wyznaczniki geometrii sieci transportowych
3. Założenia i cele występujących w literaturze modeli sieci transportowych

ROZDZIAŁ II. Probabilistyczny model rekonstrukcji sieci transportowych
1. Założenia teoretyczne modelu
2. Założenia konkretyzujące modelu
3. Elementy metody Monte Carlo
4. Komponenty stochastyczne modelu symulacyjnego
4.1. Pole prawdopodobieństw P
4.2. Średnie Pole Informacji (MIF*)
4.3. Modele generowane przez procesy losowe
4.4. Identyfikacja mechanizmów losowych generujących sieć transportową. Procedura Monte Carlo
5. Komponenty niestochastyczne modelu symulacyjnego. Model operacyjny generujący połączenia transportowe pomiędzy węzłami (MGP)
5.1. Program MIAST
5.2. Procedura DROGA
5.3. Procedura SPRAWDZENIE (SPR)

ROZDZIAŁ III Rekonstrukcja sieci transportowych regionu poznańskiego
1. Założenia badawcze
2. Budowa pola potencjałowego (dostępności) ludności regionu poznańskiego
3. Analiza pola dostępności regionu poznańskiego
3.1. Mapy Potencjału
3.2. Mapy gradientów pola potencjałowego
3.3. Dywergencja i konwergencja pola potencjałowego
3.4. Identyfikacja ukrytej struktury powiązań przestrzennych
4. Modyfikacja podstawowego pola prawdopodobieństwa - dostępności
4.1. Modyfikacja ze względu na czynniki fizyczno-geograficzne
4.2. Modyfikacja uwzględniająca losowy charakter procesów kształtujących sieci transportowe
5. Rekonstrukcja sieci połączeń transportowych pomiędzy wszystkimi miastami regionu poznańskiego
5.1. Sieć połączeń transportowych wysymulowana na bazie modelu potencjału
5.2. Sieć połączeń transportowych - model normalny
5.3. Sieć połączeń transportowych - model lognormalny
5.4. Sieć połączeń transportowych - model wykładniczy
5.5. Sieć połączeń transportowych - model gamma
5.6. Analiza porównawcza wysymulowanych sieci
6. Interpretacja sieci połączeń transportowych
6.1. Własności ilościowe zinterpretowanych modeli sieci transportowych. Liczba połączeń drogowych i kolejowych
6.2. Własności jakościowe

ROZDZIAŁ IV. Weryfikacja wysymulowanych modeli sieci transportowych
1. Ocena zgodności kształtu sieci wysymulowanych z rzeczywistymi
2. Statystyczne testowanie wyników symulacji
3. Analiza komparatywna map dostępności topologicznej
3.1. Mapa dostępności topologicznej miast w rzeczywistych sieciach transportowych regionu poznańskiego
3.2. Mapa różnic (A1 - A0) pomiędzy dostępnością topologiczną sieci wysymulowanej na bazie wartości potencjału (Al) a dostępnością topologiczną węzłów w sieci rzeczywistej A0
3.3. Mapa różnic (A4 - A0) pomiędzy dostępnością topologiczną węzłów sieci wykładniczej (A4) a dostępnością węzłów w sieci rzeczywistej A0
3.4. Wyniki analizy komparatywnej

ROZDZIAŁ V. Podsumowanie i wnioski
1. Propozycje i wnioski metodologiczne
1.1. Konkretyzacja modelu probabilistycznego
1.2. Objaśnienie rozwoju sieci transportowych
2. Wyniki poznawcze pracy
2.1. Identyfikacja procesów losowych
2.2. Rekonstrukcja sieci transportowych
2.3. Estymacja modeli opisujących własności morfometryczne sieci transportowych
2.4. Zgodność wysymulowanych połączeń transportowych ze szlakami historycznymi
3. Wyniki pracy a cele praktyczne

ANEKS 1. Modele sieci transportowych
1. Modele deterministyczne
1.1. Model ekonomiczny sieci transportowej Löscha
1.2. Modele ekonomiczne sieci transportowych Wasiutyńskiego
1.3. Modele Moslera lokalizacji ciągłej układów transportowych
1.4. Modele Puu
2. Modele probabilistyczne i symulacyjne
2.1. Model Kansky'ego
2.2. Model Blacka
2.3. Model Kolarsa - Malina
2.4. Ogólne cechy modeli probabilistycznych i symulacyjnych

ANEKS 2. Teoria potencjału
1. Potencjał matematyczny
1.1. Gradient funkcji pola
1.2. Własności gradientu
1.3. Gradient funkcji pola zależnych tylko od odległości od punktu źródłowego
1.4. Funkcje potencjałowe
2. Klasyczny potencjał fizyczny (grawitacyjny)
2.1. Pole grawitacyjne
2.2. Grawitacyjna energia potencjalna, praca, pole, potencjał
3. Potencjał geograficzny
3.1. Modele geograficzne bazujące na teorii Newtona
3.2. ?Potencjał" wilsonowski
4. Potencjał a dostępność przestrzenna
4.1. Definicje i miary dostępności
4.2. Potencjał jako miara dostępności
4.3. Potencjał jako wartość oczekiwana dostępności

ANEKS 3. Dostępność przestrzenna a prawdopodobieństwa zdarzeń

Literatura
Skorowidz rzeczowy i autorów
Spis rycin
Spis tabel
Modelling Transportation Networks (Summary)