系统工程在交通运输中的运用

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1、系统工程在交通运输中的运用赵泽平摘要：系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论和方法。近年来，随着对系统工程认识的深化及系统工程本身的丰富和发展，系统工程理论已广泛深入到交通运输工程中，并极大地推动了交通理论和实践的发展。系统工程的理论、技术及方法已成为人们认识和解决交通问题的重要理论基础和工具。本文概述了系统工程相关内容，结合城市交通系统中的系统工程，对系统工程在整个交通运输系统中的运用进行了阐述。关键字：系统工程理论与方法、系统管理与控制。正文：交通运输系统是一个复杂的大系统。经济的快速发展、城市空间布局结构的调整

2、以及人们观念的变化，使交通运输系统运行中的不确定因素越来越多，矛盾越来越复杂。如何保证交通系统的健康运行，最大限度地发挥它的交通运输载体功能，是新形势下交通发展面临的一个严峻课题。1.系统工程概述1.1系统工程的概念系统工程是一门新兴实用学科，是软科学的重要组成部分。他不仅是一门综合性很强的实用技术科学，也是现代化的组织管理技术。系统工程[1]是以系统为研究对象的工程技术，它涉及“系统”与“工程”两个概念，系统是由两个以上相互关联的要素所构成的具有特定功能的整体。系统工程是多学科的高度综合，他的思想和方法来自各个行业与领域，又综合吸收了相邻学科的理论与工具，由于侧重点的不同，国

3、内外研究者对系统工程的理解也不近相同，所以对系统工程没有一个特别确定的定义。总的来说，用定性与定量相结合的系统思想和方法处理大规模复杂系统问题，无论是系统的设计与建造，还是系统的组织、经营管理，都可以统一地看作是工程实践，统称为系统工程。1.2系统工程的内容和特点从系统工程学的组成来看，系统工程包括三方面的内容[2]。（1）系统思想或系统观点这是将研究对象作为系统来考虑，找出相关要素及外部环境，设定系统的总体目标，进行系统分析后，改变系统的输入变量，以求获得系统的最优输出。系统思想的核心是建立系统的整体最优及平衡协调。（2）系统工程的程序体系即在解决一个具体问题时，要求把系统建

4、立或改善的过程分成几个步骤，每个步骤又按一定的程序展开，系统程序包括两个方面的程序，一个是解决系统问题的工作步骤，另一个是解决实际问题的思考过程。从系统工程的思维过程到实际工作程序，二者相互渗透，完成从系统构想到最终问题解决的全过程。（3）系统工程的方法分析系统现象或解决系统问题时，建立了系统的指导思想，并明确了系统工作步骤，但在具体的系统分析及问题解决时，还需要利用系统工程的方法，即一些结构模型、数学模型或模拟模型等。这样，通过上述系统工程的三个组成部分的处理，就能较好地分析及解决各种复杂系统问题。从这个意义上说，系统工程是用来开发、运行、更新一个大规模复杂系统所需的思想、程

5、序、方法的总和。系统科学是横断与自然科学与社会科学的综合性新学科，作为系统科学的工程技术层次，系统工程不仅涉及科学技术，还涉及经济、社会、心理等因素，所以系统工程的研究和运用，需要把自然科学与社会科学紧密地结合起来，从各门学科中吸取有用的东西，形成自己的思想和方法。系统工程具有自己的特点，简单来说有问题导向及反馈控制、研究对象的不明确性、系统整体最优为目标、多种方法的综合运用等。1.3系统工程方法论方法论[3]是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法，是运用方法的原则和思想。当我们面临系统工程问题时，必须在正确的方法论的指导下，采取适当

6、的方法，只有这样居高临下地分析问题，才能事半功倍。系统工程方法论分为硬系统方法论、软系统方法论和东方系统方法论几种类型，它论强调对系统的深入了解，进行系统识别，处理问题应注重系统整体性以及计算机手段的辅助作用等。系统工程方法论具有整体性、系统识别的重要性和人机结合的方式等特点。2.城市交通领域中的系统观城市交通是一个由其内部要素集合而成，复杂开放、随机可控的大系统。一般而言，它可以分为载体子系统(包括各类交通网络、场站等)、运输子系统(包括运输方式的构成及运输组织管理等)以及交通管理子系统。此外，城市交通大系统的外部环境同样也可以划分为若干个子系统，包括城市地理环境、城市形态与

7、规模以及城市土地利用及社会环境等。城市交通的有效运行既取决于其内部诸要素的整合协同，又受到外部环境的制约。　　要真正解决城市交通问题，必须首先认真分析系统内部各要素之间以及内部要素与外部环境之间的内在联系，认识系统运行的基本规律。从系统工程[4]的角度看，城市交通系统的本质特征包括以下几个方面[5]。　　(1)相关性。作为城市交通系统的组成要素各个子系统都有其独立的内在构成方式和运行机制，但各要素的独立机能只能统一和协调于系统的整体之中，它们之间相互联系、相互依存、相互制约。以道路系统为例，