ITS与病体系统诊治

1、ITS 与病体系统诊治ITSandSickSystemTreatmentITS 与病体系统诊治张娟(北京交通大学 )ZhangJuan(BeijingJiaoTongUniversity)摘要 : 由于交通系统是一个复杂的巨系统,本文遵照钱学森院士原始的综合集成方法对城市交通系统进行研究，结合集对分析 ,可拓学等新理论,提出病体交通系统及其诊治系统模型,并提出若干解决方法,最后介绍了个具体的应用实例 .关键词:复杂巨系统，病体交通系统，SPA可拓力Abstract:Thisarticlediscussestheurbantrafficsystem,whichbasedontheorigi na

2、lideasbroughtforwardbyAcademicianQianXuesenaboutcomprehensiveandcompositivemethod.Basedonnewtheoriess uchasSPA,ExtensiontheoryandSOon,sicktrafficsystemanditstreatmentmodelareputforward,withseveralresolutionstOthesy stembroughtforwardaswel1.Intheenda practicalcaseispresented.Keywords:ComplexLargeSyst

3、em,SickTrafficSystem,SPA,Extensionforce1 .交通系统是一个复杂的复杂巨系统随着城市化进展的加快和汽车普及率的提高,交通环境日益恶化 .由于交通系统是一个复杂开放巨系统,仅考虑单方面的问题很难从根本上解决问题 .从传统意义上讲,道路控制,车辆管理与人流调配等方面是交通中最主要的问题.现代交通系统除了借鉴传统交通系统的优点外,还将先进的科技理论应用到交通中来,建立了智能交通系统.要想行之有效的改进交通系统中存在的各项弊端,不但要考虑前面提到的各个问题 ,还要考虑路线选择,安全预警,交通一体化等问题 .着名科学家钱学森等提出,并经实践证明，现在能用的唯一的有效

4、处理开放的复杂巨系统（包括社会系统） 的方法，就是定性定量相结合的综合集成方法，详细请见.2 .病体交通系统2.1 交通系统的指标体系交通的发展必须建立在科学的评估基础之上,因此在收集较为全面的信息后,必须对各种信息分门别类,建立决策指标体系 ,从而对系统中的各个实际指标进行分析,更好地分析交通系统中的各项问题 .2.2 强约束强约束是指在系统指标评价中至关重要的因素，.在指标评价体系中如果有一个指标不达标,则可判定这个系统不可行.2.3 隶属度【 1 与阈值鉴于交通系统中各个评价指标在系统分析中所占的比重易变且分配不均的特点,引入隶属度的概念,对不同指标所占的比重进行描述（其中6 0,1,O

5、=1,2 ,）,是第i个元素对对应指标的隶属度）.阈值的设定是交通系统中一个重要的工作环节.当其中项以上的指标偏离其正常水平并超过某一 ”阈值 ”时,就49ITS 通讯50把它当成交通建设在某一特定期间内发生的预警信号.3 .病体交通的” 听诊器 ”一一 SPA3.1 PA简介集对分析 SPA31 是研究系统不确定性的一门新理论,它的基本思想是:在一定的问题背景下,把客观系统之间的确定与不确定性作为一个系统来研究,并用联系度来描述其间的同 ,异,反的联系关系.3.2 系数与集对值集对分析的核心是联系数,联系数的重要作用在于把“数”和 ”值”联系起来 ,用于研究宏观系统间的确定性与不确定性关系

6、,它的关系式为 :U=a+bj+c/(i 表示差异度系数,在【 -1,1】区间取值,规定为-1,且日+6+c=J).基于实际应用中对联系数各分量的不同需求,定义加权集对值为：=+p6,+(其中o【,p,Y分别叫做同异反三分量的权 ,它们的取值可调用 WAS 系统处理 ).3.3 AS 系统与权重分配I】WAS系统是权重分配系统，进一步了禳可参看(八).3.4 康体,带病体与死亡体【5】以一个地区一定时间内的交通系统为例 ,利用参考文献【 5】中系统能量V 的概念将交通实体按能量分类,并应用参考文献【5】中等高线的概念,在交通系统中定义两个指标分界线.,(,>,)根据WAS系统确定

7、.,的取值，作为交通实体运行状态的分类线,具体分类如下:(1)当总能量>. 时,认为交通系统可生存,并在长时间将保持良好的运行状态,称这一范围的交通实体为生存体.(2)当 >>, 时,认为交通系统由于管理不善等原因濒临危机 ,称这一范围的交通实体为带病体.(3)当 <, 时,认为交通系统已经消亡或崩溃,称这一范围的交通实体为死亡体.3.5 病体系统的控制与治疗对带病体控制的目的主要是提高交通系统的能量,具体的控制方法很多,这里我们列举如下几种主要的方法:1,利用FEEC控制方法提升I;2,可拓力输入法;3,消锚15-6-3法和可拓3.4-

8、4法II,详见下节.4 .病体交通的”药房”一一可拓学可拓学是研究事物的可拓性及开拓的规律与方法的学科,是解决矛盾问题的有效工具.可拓学中有很多现成方法用于处理矛盾问题 ,常用的有 :1,物元变换 ;2,消错和可拓3.4-4 法;3,消错15-6 3法和可拓 3-4-4 法:4,转换桥法 1.5 .病体交通必备良药一可拓力.5.1 可拓力简介促使物元变换的力称为可拓力 ,可拓力有多种形式,如 :名力,权力,感情力,财力 ,智力等等 .对于一个确定的系统来说,其本身具备的各种可拓力之间可以相互转换,合理使用可拓力是解决实际问题的必要条件 .5.2 潜可拓力经实践证明,复杂大系统具备潜在的可拓力.

9、对于交通系统来说,一个地区甚至国家的社会治安,政治,经济条件,地理环境等因素都是潜在的制约交通是否能长久,稳定发展的重要因素,都是潜可拓力.6 .程序框图注释 :1,开始:2,广泛收集交通系统信息;3,信息筛选;4,对选定的交通系统指定评价指标;5,建立评价指标体系;6,判断指标体系是否涵盖了所有的指标;7,若指标体系没有涵盖所有的指标,借用消锚3-4-4 法对指标体系进行消错;8,注入可拓力,提高交通系统的实力与虚力 ;9,借用转换桥,寻找新的解决途径,并重复 5.6 步:10,判断指标体系中个指标是否相互独立;11,各指标不满足划分条件,注入可拓力,并进行消锚,重复 6-10 步:12,判

10、断指标中是否有强约束因素:13,有强约束条件,输入可拓力,重复5 12 步;14,没有强约束条件,调用WAS 系统对各指标进行加权;15,计算能量值V,进一步判断系统状态：16,当v A 2时系统状态良好，直接实施试点：17,当2AVA时,系统为带病体；18,对带病体进行诊治 :19,判断病体是否已治愈;20,未治愈,对待病体进行消锚;21,进行可拓分析 ;22,注入可拓力,增强带病体实力;23,借用转换桥,寻找新的解决途径,重复 15.19步;24,病体治愈 ,系统状态良好,对系统实施试点 ;25,通过系统的实施情况,对系统进行可行性分析;26,结束 .7 .应用实例已用此框图分析了许多实例

11、,例如 :某交通路口,行人图 1 程序框图经常乱穿马路,造成交通拥堵,对该交通系统调用可拓力（权力）,利用警力疏导后,秩序井然.这种例子很多,但限于篇幅问题 ,将另文叙述.8 .发展与展望交通是一个国家经济,社会发展和人民工作生活的重要保障 ,因此交通问题一直是社会关注的重点问题之一.如何有效应对当前存在的各种交通问题 ,为经济建设和广大民众出行提供安全,高效的交通环境和高质量的交通服务,交通部门面临着严峻挑战 .当今世界,科学技术已成为推动经济发展和社会进步的重要因素.本文提供的病体交通系统诊治是一种针对交通系统的复杂性,社会性等特点提出的有效解决交通系统问题的方法,必将具有广阔的应用前景.

12、参考文献 :1 钱学森,于景元,戴汝为 ,一个科学新领域开放的复杂系统及其方法论J, 自然杂志 ,1990(1)3-10.2贺仲雄,模糊数学及其应用M. 天津出版社,1985.3 赵克勤,集对分析及其初步应用M, 浙江科技出版社,2000年.4闫皓，贺仲雄,权重分析系统J,系统工程与电子技术 ,1992(4),41.44.5张宇 ,病体生存控制初探J, 自动化理论,技术与应用 ,第十卷 249-253页,中国科技大学出版社,2003年 8月.6 刘川意等,模糊可拓空间中经济实体的可拓能量J,自动化理论,技术与应用第九卷,147-151,中国蓰业科技出版社 ,2002年 7月 .7蔡干生广义能于广义力J,从物元分析到可拓学， 科技文献出版社,1995.303 306.8王笛，模糊可拓力初探J,辽宁工程技术大学，2001(5)583 5