基于ISM的城市交通可持续发展体系构建与研究

作者:薛秋礼;张启义 刊名:中国水运(学术版) 上传者:丁小燕

【摘要】针对城市交通可持续发展体系的复杂性和特殊性,提出了一种基于系统工程原理中解释结构模型的体系构建方法。在确定影响要素逻辑关系的基础上,求解系统可达矩阵,构建多层递阶的城市交通可持续发展体系解释结构模型;基于该ISM,解释了体系的内部层次结构及主次因素,明确了体系的神经支撑结构树,指出了体系建设的根本立足点在于交通质量、可持续发展交通的建设能力、交通网络形态;该ISM的建立,为科学建立体系、判定内部结构提供了理论基础。

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城市交通是城市社会、经济活动的命脉。它的良性循环对实现城市功能,促进城市经济的发展具有重要的意义。如何构建可持续发展的城市交通体系和发展可持续的城市交通已成为我国各大城市在城市规划建设与管理中一个重要问题[1]。文献[5]已作了面向可持续发展的城市交通系统规划目标研究,文献[7]也作了城市交通系统可持续发展规划框架研究,但具体组织实施和要素间的关联关系未从分析研究。由于城市交通可持续发展体系影响要素较多,关系复杂,所以本文按照系统工程的观点,将可持续发展的城市交通问题看作一个大系统,应用解释结构模型,将众多要素之间关联关系用拓扑结构模型直观地表示出来,最后得出解释结构模型,从而找出城市交通可持续发展问题的根本原因,并提出相应对策。一、解析结构模型的基本原理解析结构模型(InterpretativeStructuralModeling,简称ISM),是1973年由美国沃菲尔德教授开发,利用图论中的关联矩阵原理来分析复杂系统的整体结构,通过关联矩阵可以描述系统中各要素之间相互联系、相互制约的直接关系,经过进一步计算,找出各要素之间的间接关系,从而用图形表示出系统要素间所有直接、间接关系[2-4]。二、城市交通可持续发展的内涵及影响要素可持续发展的城市交通,其实质就是要使交通运输的发展符合可持续发展的要求,或者按可持续发展的要求来发展交通运输体系和经营运输业。一般应包括以下五项可持续内容:一是可持续交通与可持续经济发展相一致;二是交通的资源可持续,即交通资源能得到有效利用,特别是在资源有限的情况下要注重现有资源的节约使用和新资源的开发和利用;三是交通的环境与生态可持续,即交通环境与生态外部成本能完全纳入运输决策框架中,以确保运输收益者能全部承担其相应的全部费用;四是可持续交通与可持续保障管理相一致;五是交通的社会可持续性,即交通改善和交通发展的利益应在全社会成员之间公平分配。假定可持续发展城市交通系统为S,影响要素以Si,表示,则:S=(S1,S2,S3,,Sn)据此可分析得出,影响城市交通可持续发展的要素包含以下几个方面:S1,可持续发展交通的建设能力;S2,交通规划与设计;S3,交通质量;S4,交通管制和保障能力;S5,交通需求;S6,交通政策;S7,交通网络形态;S8,交通污染;S9,现代交通技术;S10,公交优先战略;S11,公众参与能力;S12,交通能源;S13,交通环保;S14,城市形态;S15,城市人均GDP;S16,生态城市系统指标;S17,城市交通的可持续发展[5-6]。三、ISM的建立与实现1.建立邻接矩阵A邻接矩阵描述了系统中各因素两两之间的逻辑关系,描述了经过长度为1的通路后各因素两两之间的可达程度。123456789101112131415161712345678901010101010010000100001010100001010100000101010sssssssssssssssss101112131415161701001001000001100001010100000101010100110100000101010001000100110010s12345678910111213141516171234567891000001010100001010010110110111000010001100011110000100011000011010101100001110000100011010sssssssssssssssss1011121314151617001010110100111010110001100000

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