系统工程课程设计--公交优化问题

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1、 交通运输学院课程设计 1 1.1.引言引言 1.1 1.1 设计目的设计目的 解释结构模型法是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之 间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。本次课 程设计的目的是，通过对大学生身边实际问题的分析，掌握运用 ISM 方法对复杂问题进 行建模的过程，提高学生系统分析以及运用计算机求解问题的能力，强化计算机实际应 用能力。 1.21.2 设计的意义设计的意义 在课程设计的过程中将理论知识应用到实际的操作过程，使得理论与实践能很好地 结合。与此同时应用一些相关的计算机知识，使设计者能很好地掌握以前没有掌握的各 种知识，

2、并且能在以后的实际生活和学习中能熟练准确地运用，以便降低解决问题的难 度，提高解决问题的效率。 另外，在设计过程中通过小组分配任务，使得设计者明确如何准确按时的完成自己 的任务，以及单独解决问题的能力得以提高，也明白了合作的重要性。 1.31.3 设计的内容设计的内容 在明确问题背景的前提下，通过分析问题，找出存在的主要影响因素，运用解释结 构模型的方法解决问题，是原有问题得以优化，达到设计的目的。同时对用到的方法加 以详细的阐述，对方法解决问题时的步骤做以具体的安排。 在现代社会高速发展的状态下，对兰州市的公共交通发展进行分析研究，找出其影 响因素，运用解释结构模型（Interpretati

3、ve Structural Modeling Method,简称 ISM 方法）法对其进行优化更新，找到最优的方案。 1.41.4 设计任务设计任务 在对实际问题实际调查过程中，明确现有问题的缺陷和不足，通过各种方法，找出 解决实际问题的有效方法，再通过手工或者计算机的编程计算找到最优的方案，使最终 的方案在原始方案的基础上得以优化，更进一步的改进原始的方案，从而满足现实的需 求，以节省成本，赢取利润.。 交通运输学院课程设计 2 此次课程设计是利用解释结构模型方法首先对影响兰州市公共交通的发展因素进 行分析，确定关键的因素，然后利用此方法解决关键因素引起的关键问题，在通过逐层 逐次的分解和分

4、析之后，对兰州市公共交通的发展进行优化，找到最优的解决方案，以 满足现实生活的需求。 交通运输学院课程设计 3 2.2.基于基于 ISMISM 方法的方法的兰州兰州市公交优化问题系统分析市公交优化问题系统分析 2.12.1 案例背景案例背景 随着经济的发展，兰州市的机动化水平越来越高，交通拥堵等问题也日益突出。优 先发展城市公共交通是世界上许多发达国家和发展中国家解决城市交通问题的最有效 途径之一，也是符合中国国情的战略选择。为了充分地发挥公共交通的作用，提高公共 交通的吸引力，缓解大城市的交通压力，应采取措施对公共交通进行优化。但是公共交 通作为一个系统工程，其优化方法和措施很多，很难直观地

5、区分措施的重要程度，故在 进行公交优化时确定优化措施的主次及实施先后等问题存在一定的难度。为了在短时间 内更有效地采取措施，分清主次，使公交发展更切实可行，促进公共交通的良好发展， 在此次课设中采用解释结构模型来优化大城市的公共交通。 2.2 2.2 分析问题分析问题 影响兰州市公共交通发展的因素很多，根据实际情况和参考资料进行相应的分析， 对优化措施进行归纳和总结，其构成要素见表 2.1。 2.2.3 3 该问题的调查问卷该问题的调查问卷 通过调差问卷的形式，可以使问题现实化，问题结论更有可信度。在调差问卷的过 程中能掌握实际生活中的实际的问题，在对实际问题的实际调查与研究过程中，运用具 体

6、的方法解决具体的问题，是具体问题具体化，最终找到最优的解决方案。调查问卷见 附录（一） 。 2.4 ISM2.4 ISM 的建立的建立 1.系统中这 12 个要素是有机的联系在一起的，而这些要素之间又是相互影响，相 互作用的，将这种影响及其作用关系用矩阵、及邻接矩阵来表示出来。矩阵的元素 aij=1 表示要素 Ai对 Aj有直接影响，否则 aij=0。在对本问题的系统分析中，建立邻接矩阵如 表 2.2。 交通运输学院课程设计 4 表 2.1 系统的构成要素 要素编号 要素名称 要素定义 A1 票价体系 各站点区间内票价的构成体系 A2 公交运营成本 公共交通在运营中产生的成本 A3 公交站点优化 使公共交通站点合理布局的过程 A4 快速公交发展规划 使公共交通快捷、迅速的一系列发展计划 A5 公交专用道 只允许公交通过的线路 A6 公交投资力度 对公交投资多与少的一个判断 A7 公交换乘枢纽 乘客换乘公交的大型节点 A8 公交优先信号控制 对公交优先通过的一种信号的控制 A9 公交运营车辆技术水