系统工程解决交通发展问题

1、系统工程解决交通发展问题系统工程解决交通发展问题 小组成员：江国栋 许哲 朱雄 付权杰 张琳 王赞赞问题提出： 随着经济的发展，哈尔滨市的机动化水平越来越高，交通拥堵等问题也日益突出。为了充分地发挥公共交通的作用，提高公共交通的吸引力，缓解大城市的交通压力，应采取措施对公共交通进行优化。但是公共交通作为一个系统工程，其优化方法和措施很多，很难直观地区分措施的重要程度，故在进行公交优化时确定优化措施的主次及实施先后等问题存在一定的难度。为了在短时间内更有效地采取措施，分清主次，使公交发展更切实可行，促进公共交通的良好发展，在此次案例分析中采用解释结构模型来优化大城市的公共交通。影响因素分析：影响

2、因素分析： 影响哈尔滨市公共交通发展的因素很多，根据实际情况和参考资料进行相应的分析，对优化措施进行归纳和总结，其构成要素见下表。系统构成要素系统构成要素要素编号要素编号要素名称要素名称要素定义要素定义A1票价体系各站点区间内票价的构成体系A2公交运营成本公共交通在运营中产生的成本A3公交站点优化使公共交通站点合理布局的过程A4快速公交发展规划使公共交通快捷、迅速的一系列发展计划A5公交专用道只允许公交通过的线路A6公交投资力度对公交投资多与少的一个判断A7公交换乘枢纽乘客换乘公交的大型节点A8公交优先信号控制对公交优先通过的一种信号的控制A9公交运营车辆技术水平公共交通运营车辆的技术水平A1

3、0限制私家车发展政策使私家车合理发展的相关政策A11公交司乘人员素质公交司机和乘客的素质A12公交优先法律体系关于公交优先的法律体系ISM的建立的建立:系统中这12个要素是有机的联系在一起的，而这些要素之间又是相互影响，相互作用的，将这种影响及其作用关系用矩阵、及邻接矩阵来表示出来。矩阵的元素aij=1表示要素Ai对Ai有直接影响，否则aij=0。在对本问题的系统分析中，建立邻接矩阵如下表。 邻接矩阵邻接矩阵A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A1000000000000A2000000000000A3110000000000A4000010010000A5000000000

4、000A6000000001000A7000010000000A8000000000000A9000100000000A10001000100000A11000100000000A12000000000010解决问题在此设计过程中，为了使复杂问题简单化，明晰化，我们运用解释结构模型法（InterpretativeStructuralModelingMethod,简称ISM方法）解决问题。下面对此种方法做以全面的介绍。ISM解释结构模型叙述解释结构模型法（InterpretativeStructuralModelingMethod,简称ISM方法）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用

5、系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。核心思想：把复杂系统分解为若干子系统(要素)，利用人机交互，将系统构造成一个多级递阶的结构模型，如下图。ISM的应用：ISM特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析，也可用于方案的排序。ISM的应用十分广泛，从能源问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的问题，都可用ISM来建立结构模型，并据此进行系统分析。物流领域：质量工程项目、业务流程再造、制造企业ERP影响因素分析等。ISM建模过程 1.区域划分区域划分即将系统的构成要素集合，分割成关于给定二元关系的相互独立的区域的过程。 2.级位划分区域内的级位划

6、分，即确定某区域内各要素所处层次地位的过程。这是建立多级递阶结构模型的关键工作。 3.提取骨架矩阵。 4.绘制多节递阶有向图根据骨架矩阵A，绘制出多级递阶有向图D（A），即建立系统要素的递阶结构模型。可达集、先行集和共同集列表可达集、先行集和共同集列表Ai可达集可达集R(Ai)先行集先行集A(Ai)共同集共同集C(Ai)A111,3,101A222,3,102A31,2,33,103A44,5,84,6,9,11,124A554,5,6,7,9,10,11,125A64,5,6,8,966A75,77,107A884,6,8,9,10,11,128A94,5,8,96,99A101,2,3,5

7、,7,101010A114,5,8,1011,1211A124,5,8,11,121212根据级别划分矩阵绘制多级制递阶有向图根据级别划分矩阵绘制多级制递阶有向图由图2.5中的多级制递阶有向图可知，公交结构最优系统是一个具有四层的多级递阶系统。影响因素层次分析如表2.4所示。优化措施的层次优化措施的层次优化措施优化措施第一层A1、A2、A5、A8第二层A3、A7、A4第三层A10、A11、A9第四层A12、A6结论：结论： 我们可以清楚的看到该系统是一个有四级的递阶结构模型。由此可以分析出，大城市公交优化的相关优势如下：通过建立完善的公交优先的法律体系来保障相关政策和措施的制定，加大投资力度。与此同时，提高公交运营车辆的技术水平，制定限制私家车辆