对道路与交通工程系统关键问题的探究

杨俊慧 陈科

【摘要】针对道路与交通工程系统的特点，通过对系统分析、系统优化设计、系统评价在交通工程系统建设中的作用及必要性的探究，提出了相应的完善策略，以期为系统建设提供科学指导。

【关键词】道路与交通；系统分析；优化设计；系统评价

文章编号:ISSN1006—656X(2013)06 -0184-01

一、道路与交通工程系统

道路与交通工程系统是道路与交通安全、高效、快捷运营的重要保障，是一种多学科交叉的复杂系统工程。其建设的完善程度直接影响到人们出行的便利性与安全性，关系到整个社会发展的和谐。道路与交通工程系统的建设主要是通过运用系统分析方法论、控制论、优化技术、计算机仿真模拟、决策理论等学科知识分析研究道路与交通工程这一复杂系统随时间推移而产生的行为模式，并在此基础上探究工程系统的规划、设计、修建和运营管理问题，以期达到最佳的资源配置和最优方案选择的目的。道路与交通工程系统的建设包括系统分析、系统模型、系统预测、系统优化设计、系统评价、系统决策等方面内容，其中最为关键的几个问题是系统的分析、系统的优化设计以及系统评价。这些问题处理得当与否关系到整个系统建设的成败。然而在现实生活中这些关键问题往往得不到重视，因此造成的系统建设的不合理性现象普遍存在，系统运行效率大打折扣。

二、系统建设的几大关键问题

（一）系统分析。

工程系统分析是用来解决项目规划、工程设计、施工和经营管理中的一些重要问题的方法，其目的是为了改进现有系统的效率和效能或者设计更有效的新系统。工程系统分析主要是资源优化配置和方案合理选择，系统分析能够为决策者改善决策、控制质量、有效领导提供强有力的帮助。工程系统分析主要内容包括：线性规划、图论、网络技术、预测、决策、经济技术分析与评价。线性规划主要通过对数学标准型的转化来达到限定任务情况下资源消耗最少和限定资源下完成任务取得经济效益最多的目的；图论是利用“图”的方法来描述复杂的工程系统和管理问题，而后使用数学方法求得最优解；网络技术是用于编制计划的一种有效方法，首先对所要做的工作进行项目分析，然后绘制出网络图，看是否达到预期要求，如果没有达到需对原网络图作调整和优化，直至满意为止；预测是根据事物以往的历史资料，通过科学方法和逻辑推理，对事物未来的发展趋势作出预计和推测；决策是指在众多方案中选择最佳方案；技术经济评价是项目可行性研究的核心，采用工程经济学的理论和方法，通过对成本和效益的动态计算获得对方案优劣的评判依据。

（二）系统优化设计。

系统优化设计是指对道路与交通工程系统的初步设计的再优化。在我国，交通工程系统建设一般要经历预可、工可、初步设计、施工图设计、招标文件编制这五个阶段。由于交通工程系统的特点，使系统优化设计常常被忽略，往往由初步设计直接进入招标阶段。这样简化设计就对初步设计提出了更高要求，但现实是初步设计方案往往偏离了工程系统的实际情况，满足不了工程系统建设的要求。因此有必要对初设文件进行进一步的优化调整，使其与不断变化的实际情况相吻合，保证工程的顺利实施。另外随着经济的快速发展，我国道路管理运营模式也不断发生转变，对交通工程设计也提出了更高的要求，也有必要在初步设计阶段结束后，根据运营管理需求,，对交通工程系统进行有针对性的优化设计，并建立起优化设计的体制。

（三）系统评价。

系统评价的重点主要包括两方面，一是对原有系统存在的问题心中有数；二是对新建系统或改建系统产生的效果心中有数。其目的是通过对系统设置的必要性、适应性、规模合理性进行分析评价，以便为日后的运营管理、改造升级提供技术参考。系统评价的难处在于对评价标准的定量。采用多指标的评价虽然可以获得较多信息，但是也难以确定整个系统的优劣，因此提出一个统一的定量评价标准是十分必要的。道路与交通工程系统里包含很多子系统：包括安全交通设施、机电系统、房屋建设与服务设施、供电照明及电磁兼容等子系统，每个系统都有其独自的特点，有必要针对各自系统特点选用合适的评价体系。

三、完善系统建设的策略

在系统分析方面，首先应当明确目标，明确系统的定义及范畴，弄清各组成部分之间的关系以及系统建设的环境。而后通过采集反映系统行为及性状、性能的大量数据，对其作出定性的描述和评价，并对系统目前和未来的需求进行调查和预测。通过与系统实际性能或状态作比较后，确定系统需解决问题的内容和范围，在此基础上进行价值分析后，提出可接受和可望实现的系统目的和目标。接着对多个方案进行可行性分析，初步刷选出供系统分析与评价的方案，然后应用表征系统行为、性状或特性的一个或多个模型进行详细的技术、经济和政治可行性分析。通过计算分析，可以了解各个方案实施后系统的状态。最终选定一个最佳方案，在选定方案实施后，应对系统分析的结果进行验证，以修正或改善分析方法和所用参数，或者推荐新的方案或政策。

在系统优化设计方面，应当遵循整体性、系统性和合理性、安全性和可靠性、先进性与使用性、可扩充性、易于操作和便于维护、远近结合等原则。将城市道路交通系统作为一个整体去调整设计，并全面考虑交通工程各子系统的设计；增加补充环境工程和附属设施的设计内容，选择成熟可靠的设备、合理的冗余，提高系统的安全性，选用开放性和兼容性好的设备，使系统易于扩充和修改；系统间相互协调配合、系统还应具有友好的人机界面，实现模块化，便于操作，还要考虑到随着交通量的增加和路网的扩展，实现“一次设计、分期实施”，另外要做好预留预埋，以保证系统的扩展和建设资金的合理利用。

在系统评价方面，应当加强数据库、方案库、评价模型的建设。应当大量采集对系统评价有用的公共数据以及专有数据、动态数据以及静态数据，并对其进行合理分析评价。方法库就是需要计算的多种指标的计算方法的集合，考虑各种方法的调度管理合理使用，使其成为一个整体。在利用数据库以及方法库后，应当采用模糊决策理论来建立有效的评价模型，按照逐级分解的逻辑思路进行指标体系的推演。

四、结语

通过对道路与工程系统特点分析，以及对系统建设中关键问题包括系统分析、系统优化设计、系统评价进行深入探讨，得出在实际道路与交通工程建设过程中，要充分重视系统的分析，以期获得资源消耗少且经济效益高的实施方案；并要加强初步设计后的优化再设计，使设计紧密贴合实际，保证设计的整体性、系统性和可扩充性等优点；最后还应加强系统的评价体系建设，尤其加强评价模型、方案库、数据库的建设。

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