1、ITS 與病體系統診治ITSandSickSystemTreatmentITS 與病體系統診治張娟(北京交通大學 )ZhangJuan(BeijingJiaoTongUniversity)摘要 : 由于交通系統是一個復雜的巨系統,本文遵照錢學森院士原始的綜合集成方法對城市交通系統進行研究，結合集對分析 ,可拓學等新理論,提出病體交通系統及其診治系統模型,并提出若干解決方法,最后介紹了個具體的應用實例 .關鍵詞:復雜巨系統，病體交通系統，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 .交通系統是一個復雜的復雜巨系統隨著城市化進展的加快和汽車普及率的提高,交通環境日益惡化 .由于交通系統是一個復雜開放巨系統,僅考慮單方面的問題很難從根本上解決問題 .從傳統意義上講,道路控制,車輛管理與人流調配等方面是交通中最主要的問題.現代交通系統除了借鑒傳統交通系統的優點外,還將先進的科技理論應用到交通中來,建立了智能交通系統.要想行之有效的改進交通系統中存在的各項弊端,不但要考慮前面提到的各個問題 ,還要考慮路線選擇,安全預警,交通一體化等問題 .著名科學家錢學森等提出,并經實踐證明，現在能用的唯一的有效

4、處理開放的復雜巨系統（包括社會系統） 的方法，就是定性定量相結合的綜合集成方法，詳細請見.2 .病體交通系統2.1 交通系統的指標體系交通的發展必須建立在科學的評估基礎之上,因此在收集較為全面的信息后,必須對各種信息分門別類,建立決策指標體系 ,從而對系統中的各個實際指標進行分析,更好地分析交通系統中的各項問題 .2.2 強約束強約束是指在系統指標評價中至關重要的因素，.在指標評價體系中如果有一個指標不達標,則可判定這個系統不可行.2.3 隸屬度【 1 與閾值鑒于交通系統中各個評價指標在系統分析中所占的比重易變且分配不均的特點,引入隸屬度的概念,對不同指標所占的比重進行描述（其中6 0,1,O

5、=1,2 ,）,是第i個元素對對應指標的隸屬度）.閾值的設定是交通系統中一個重要的工作環節.當其中項以上的指標偏離其正常水平并超過某一 ”閾值 ”時,就49ITS 通訊50把它當成交通建設在某一特定期間內發生的預警信號.3 .病體交通的” 聽診器 ”一一 SPA3.1 PA簡介集對分析 SPA31 是研究系統不確定性的一門新理論,它的基本思想是:在一定的問題背景下,把客觀系統之間的確定與不確定性作為一個系統來研究,并用聯系度來描述其間的同 ,異,反的聯系關系.3.2 系數與集對值集對分析的核心是聯系數,聯系數的重要作用在于把“數”和 ”值”聯系起來 ,用于研究宏觀系統間的確定性與不確定性關系

6、,它的關系式為 :U=a+bj+c/(i 表示差異度系數,在【 -1,1】區間取值,規定為-1,且日+6+c=J).基于實際應用中對聯系數各分量的不同需求,定義加權集對值為：=+p6,+(其中o【,p,Y分別叫做同異反三分量的權 ,它們的取值可調用 WAS 系統處理 ).3.3 AS 系統與權重分配I】WAS系統是權重分配系統，進一步了禳可參看(八).3.4 康體,帶病體與死亡體【5】以一個地區一定時間內的交通系統為例 ,利用參考文獻【 5】中系統能量V 的概念將交通實體按能量分類,并應用參考文獻【5】中等高線的概念,在交通系統中定義兩個指標分界線.,(,>,)根據WAS系統確定

7、.,的取值，作為交通實體運行狀態的分類線,具體分類如下:(1)當總能量>. 時,認為交通系統可生存,并在長時間將保持良好的運行狀態,稱這一范圍的交通實體為生存體.(2)當 >>, 時,認為交通系統由于管理不善等原因瀕臨危機 ,稱這一范圍的交通實體為帶病體.(3)當 <, 時,認為交通系統已經消亡或崩潰,稱這一范圍的交通實體為死亡體.3.5 病體系統的控制與治療對帶病體控制的目的主要是提高交通系統的能量,具體的控制方法很多,這里我們列舉如下幾種主要的方法:1,利用FEEC控制方法提升I;2,可拓力輸入法;3,消錨15-6-3法和可拓3.4-

8、4法II,詳見下節.4 .病體交通的”藥房”一一可拓學可拓學是研究事物的可拓性及開拓的規律與方法的學科,是解決矛盾問題的有效工具.可拓學中有很多現成方法用于處理矛盾問題 ,常用的有 :1,物元變換 ;2,消錯和可拓3.4-4 法;3,消錯15-6 3法和可拓 3-4-4 法:4,轉換橋法 1.5 .病體交通必備良藥一可拓力.5.1 可拓力簡介促使物元變換的力稱為可拓力 ,可拓力有多種形式,如 :名力,權力,感情力,財力 ,智力等等 .對于一個確定的系統來說,其本身具備的各種可拓力之間可以相互轉換,合理使用可拓力是解決實際問題的必要條件 .5.2 潛可拓力經實踐證明,復雜大系統具備潛在的可拓力.

9、對于交通系統來說,一個地區甚至國家的社會治安,政治,經濟條件,地理環境等因素都是潛在的制約交通是否能長久,穩定發展的重要因素,都是潛可拓力.6 .程序框圖注釋 :1,開始:2,廣泛收集交通系統信息;3,信息篩選;4,對選定的交通系統指定評價指標;5,建立評價指標體系;6,判斷指標體系是否涵蓋了所有的指標;7,若指標體系沒有涵蓋所有的指標,借用消錨3-4-4 法對指標體系進行消錯;8,注入可拓力,提高交通系統的實力與虛力 ;9,借用轉換橋,尋找新的解決途徑,并重復 5.6 步:10,判斷指標體系中個指標是否相互獨立;11,各指標不滿足劃分條件,注入可拓力,并進行消錨,重復 6-10 步:12,判

10、斷指標中是否有強約束因素:13,有強約束條件,輸入可拓力,重復5 12 步;14,沒有強約束條件,調用WAS 系統對各指標進行加權;15,計算能量值V,進一步判斷系統狀態：16,當v A 2時系統狀態良好，直接實施試點：17,當2AVA時,系統為帶病體；18,對帶病體進行診治 :19,判斷病體是否已治愈;20,未治愈,對待病體進行消錨;21,進行可拓分析 ;22,注入可拓力,增強帶病體實力;23,借用轉換橋,尋找新的解決途徑,重復 15.19步;24,病體治愈 ,系統狀態良好,對系統實施試點 ;25,通過系統的實施情況,對系統進行可行性分析;26,結束 .7 .應用實例已用此框圖分析了許多實例

11、,例如 :某交通路口,行人圖 1 程序框圖經常亂穿馬路,造成交通擁堵,對該交通系統調用可拓力（權力）,利用警力疏導后,秩序井然.這種例子很多,但限于篇幅問題 ,將另文敘述.8 .發展與展望交通是一個國家經濟,社會發展和人民工作生活的重要保障 ,因此交通問題一直是社會關注的重點問題之一.如何有效應對當前存在的各種交通問題 ,為經濟建設和廣大民眾出行提供安全,高效的交通環境和高質量的交通服務,交通部門面臨著嚴峻挑戰 .當今世界,科學技術已成為推動經濟發展和社會進步的重要因素.本文提供的病體交通系統診治是一種針對交通系統的復雜性,社會性等特點提出的有效解決交通系統問題的方法,必將具有廣闊的應用前景.

12、參考文獻 :1 錢學森,于景元,戴汝為 ,一個科學新領域開放的復雜系統及其方法論J, 自然雜志 ,1990(1)3-10.2賀仲雄,模糊數學及其應用M. 天津出版社,1985.3 趙克勤,集對分析及其初步應用M, 浙江科技出版社,2000年.4閆皓，賀仲雄,權重分析系統J,系統工程與電子技術 ,1992(4),41.44.5張宇 ,病體生存控制初探J, 自動化理論,技術與應用 ,第十卷 249-253頁,中國科技大學出版社,2003年 8月.6 劉川意等,模糊可拓空間中經濟實體的可拓能量J,自動化理論,技術與應用第九卷,147-151,中國蓰業科技出版社 ,2002年 7月 .7蔡干生廣義能于廣義力J,從物元分析到可拓學， 科技文獻出版社,1995.303 306.8王笛，模糊可拓力初探J,遼寧工程技術大學，2001(5)583 5