對道路與交通工程系統關鍵問題的探究

楊俊慧 陳科

【摘要】針對道路與交通工程系統的特點，通過對系統分析、系統優化設計、系統評價在交通工程系統建設中的作用及必要性的探究，提出了相應的完善策略，以期為系統建設提供科學指導。

【關鍵詞】道路與交通；系統分析；優化設計；系統評價

文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-0184-01

一、道路與交通工程系統

道路與交通工程系統是道路與交通安全、高效、快捷運營的重要保障，是一種多學科交叉的復雜系統工程。其建設的完善程度直接影響到人們出行的便利性與安全性，關系到整個社會發展的和諧。道路與交通工程系統的建設主要是通過運用系統分析方法論、控制論、優化技術、計算機仿真模擬、決策理論等學科知識分析研究道路與交通工程這一復雜系統隨時間推移而產生的行為模式，并在此基礎上探究工程系統的規劃、設計、修建和運營管理問題，以期達到最佳的資源配置和最優方案選擇的目的。道路與交通工程系統的建設包括系統分析、系統模型、系統預測、系統優化設計、系統評價、系統決策等方面內容，其中最為關鍵的幾個問題是系統的分析、系統的優化設計以及系統評價。這些問題處理得當與否關系到整個系統建設的成敗。然而在現實生活中這些關鍵問題往往得不到重視，因此造成的系統建設的不合理性現象普遍存在，系統運行效率大打折扣。

二、系統建設的幾大關鍵問題

（一）系統分析。

工程系統分析是用來解決項目規劃、工程設計、施工和經營管理中的一些重要問題的方法，其目的是為了改進現有系統的效率和效能或者設計更有效的新系統。工程系統分析主要是資源優化配置和方案合理選擇，系統分析能夠為決策者改善決策、控制質量、有效領導提供強有力的幫助。工程系統分析主要內容包括：線性規劃、圖論、網絡技術、預測、決策、經濟技術分析與評價。線性規劃主要通過對數學標準型的轉化來達到限定任務情況下資源消耗最少和限定資源下完成任務取得經濟效益最多的目的；圖論是利用“圖”的方法來描述復雜的工程系統和管理問題，而后使用數學方法求得最優解；網絡技術是用于編制計劃的一種有效方法，首先對所要做的工作進行項目分析，然后繪制出網絡圖，看是否達到預期要求，如果沒有達到需對原網絡圖作調整和優化，直至滿意為止；預測是根據事物以往的歷史資料，通過科學方法和邏輯推理，對事物未來的發展趨勢作出預計和推測；決策是指在眾多方案中選擇最佳方案；技術經濟評價是項目可行性研究的核心，采用工程經濟學的理論和方法，通過對成本和效益的動態計算獲得對方案優劣的評判依據。

（二）系統優化設計。

系統優化設計是指對道路與交通工程系統的初步設計的再優化。在我國，交通工程系統建設一般要經歷預可、工可、初步設計、施工圖設計、招標文件編制這五個階段。由于交通工程系統的特點，使系統優化設計常常被忽略，往往由初步設計直接進入招標階段。這樣簡化設計就對初步設計提出了更高要求，但現實是初步設計方案往往偏離了工程系統的實際情況，滿足不了工程系統建設的要求。因此有必要對初設文件進行進一步的優化調整，使其與不斷變化的實際情況相吻合，保證工程的順利實施。另外隨著經濟的快速發展，我國道路管理運營模式也不斷發生轉變，對交通工程設計也提出了更高的要求，也有必要在初步設計階段結束后，根據運營管理需求,，對交通工程系統進行有針對性的優化設計，并建立起優化設計的體制。

（三）系統評價。

系統評價的重點主要包括兩方面，一是對原有系統存在的問題心中有數；二是對新建系統或改建系統產生的效果心中有數。其目的是通過對系統設置的必要性、適應性、規模合理性進行分析評價，以便為日后的運營管理、改造升級提供技術參考。系統評價的難處在于對評價標準的定量。采用多指標的評價雖然可以獲得較多信息，但是也難以確定整個系統的優劣，因此提出一個統一的定量評價標準是十分必要的。道路與交通工程系統里包含很多子系統：包括安全交通設施、機電系統、房屋建設與服務設施、供電照明及電磁兼容等子系統，每個系統都有其獨自的特點，有必要針對各自系統特點選用合適的評價體系。

三、完善系統建設的策略

在系統分析方面，首先應當明確目標，明確系統的定義及范疇，弄清各組成部分之間的關系以及系統建設的環境。而后通過采集反映系統行為及性狀、性能的大量數據，對其作出定性的描述和評價，并對系統目前和未來的需求進行調查和預測。通過與系統實際性能或狀態作比較后，確定系統需解決問題的內容和范圍，在此基礎上進行價值分析后，提出可接受和可望實現的系統目的和目標。接著對多個方案進行可行性分析，初步刷選出供系統分析與評價的方案，然后應用表征系統行為、性狀或特性的一個或多個模型進行詳細的技術、經濟和政治可行性分析。通過計算分析，可以了解各個方案實施后系統的狀態。最終選定一個最佳方案，在選定方案實施后，應對系統分析的結果進行驗證，以修正或改善分析方法和所用參數，或者推薦新的方案或政策。

在系統優化設計方面，應當遵循整體性、系統性和合理性、安全性和可靠性、先進性與使用性、可擴充性、易于操作和便于維護、遠近結合等原則。將城市道路交通系統作為一個整體去調整設計，并全面考慮交通工程各子系統的設計；增加補充環境工程和附屬設施的設計內容，選擇成熟可靠的設備、合理的冗余，提高系統的安全性，選用開放性和兼容性好的設備，使系統易于擴充和修改；系統間相互協調配合、系統還應具有友好的人機界面，實現模塊化，便于操作，還要考慮到隨著交通量的增加和路網的擴展，實現“一次設計、分期實施”，另外要做好預留預埋，以保證系統的擴展和建設資金的合理利用。

在系統評價方面，應當加強數據庫、方案庫、評價模型的建設。應當大量采集對系統評價有用的公共數據以及專有數據、動態數據以及靜態數據，并對其進行合理分析評價。方法庫就是需要計算的多種指標的計算方法的集合，考慮各種方法的調度管理合理使用，使其成為一個整體。在利用數據庫以及方法庫后，應當采用模糊決策理論來建立有效的評價模型，按照逐級分解的邏輯思路進行指標體系的推演。

四、結語

通過對道路與工程系統特點分析，以及對系統建設中關鍵問題包括系統分析、系統優化設計、系統評價進行深入探討，得出在實際道路與交通工程建設過程中，要充分重視系統的分析，以期獲得資源消耗少且經濟效益高的實施方案；并要加強初步設計后的優化再設計，使設計緊密貼合實際，保證設計的整體性、系統性和可擴充性等優點；最后還應加強系統的評價體系建設，尤其加強評價模型、方案庫、數據庫的建設。

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