系统工程学方法在城市规划中的应用
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系统工程在城市交通规划中的应用研究交通是城市发展的重要组成部分,而城市交通规划则是为了解决城市交通问题、提高交通效率而制定的一系列措施。
而在城市交通规划中,系统工程的应用是至关重要的。
系统工程是一种综合科学,通过将各个子系统相互联系,形成一个完整的系统来解决复杂的问题。
在城市交通规划中,系统工程的应用可以帮助规划者全面考虑交通系统的各个要素,提高规划的科学性和针对性。
首先,系统工程可以帮助分析交通需求。
通过系统的数据分析和模型建立,可以较为准确地估计出城市交通的需求量,并预测未来的需求趋势。
这可以帮助规划者合理安排交通资源,有效分配交通网络,以满足城市发展的需求。
其次,系统工程可以优化交通网络布局。
通过对交通网络进行系统分析和评估,可以确定最佳的交通网络布局方案。
在考虑交通道路的数量、规模、连接方式等因素的基础上,系统工程可以帮助规划者合理规划城市交通网络,以达到交通效率的最大化。
此外,系统工程还可以优化交通流量控制。
交通流量的控制是城市交通规划中非常关键的一环。
通过系统的交通流量模拟和控制策略优化,可以帮助规划者实现交通流量的自动化控制。
这既可以提高交通效率,减少堵车现象,又可以降低交通事故的发生率,提高城市居民的出行质量。
此外,系统工程还可以优化交通设施建设。
在城市交通规划中,交通设施的建设是十分重要的。
通过系统工程的应用,可以帮助规划者科学地选择交通设施的建设地点、类型和规模。
这可以避免交通设施的浪费和重复建设,提高城市交通设施的利用率和效益。
最后,系统工程还可以帮助规划者制定交通管理政策。
在城市交通规划中,交通管理政策的制定与执行是不可或缺的。
通过系统工程的分析和优化,可以帮助规划者制定出科学合理的交通管理政策,以保障城市交通的有序运行。
总之,系统工程在城市交通规划中的应用是非常广泛的。
它可以帮助规划者从全面、系统的角度考虑交通问题,提高规划的科学性和针对性。
通过系统工程的应用,可以优化交通需求分析、交通网络布局、交通流量控制、交通设施建设和交通管理政策制定,从而提高城市交通系统的运行效率和交通服务质量。
一、单选题1. 一个线性规划问题(P)与它的对偶问题(D)不存在哪一个关系【】A.(P)可行(D)无解,则(P)无有限最优解B.(P)、(D)均有可行解,则都有最优解C.(P)有可行解,则(D)有最优解D.(P)(D)互为对偶2. 当线性规划问题的一个基本解满足下列哪项要求时称之为一个基本可行解【】A.大于0B.小于0C.非负D.非正3. 在用对偶单纯形法解最大化线性规划问题时,每次迭代要求单纯形表中【】A.b列元素不小于零B.检验数都大于零C.检验数都不小于零D.检验数都不大于零4. 若运输问题已求得最优解,此时所求出的检验数一定是全部【】A.大于或等于零B.大于零C.小于零D.小于或等于零5. 在线性规划模型中,没有非负约束的变量称为【】A.多余变量B.松弛变量C.自由变量D.人工变量6. 在产销平衡运输问题中,设产地为m个,销地为n个,那么解中非零变量的个数【】A.不能大于(m+n-1)B.不能小于(m+n-1)C.等于(m+n-1)D.不确定7. 箭线式网络图的三个组成部分是A.活动、线路和结点B.结点、活动和工序C.工序、活动和线路D.虚活动、结点和线路8. 在系统工程方法分析方法中,霍尔三维结构的核心内容是【】A.定量分析B.优化分析C.比较学习D.认识问题9. 若原问题中xi为自由变量,那么对偶问题中的第i个约束一定为【】A.等式约束B.“≤”型约束C.“≥”约束D.无法确定10. 线性规划一般模型中,自由变量可以代换为两个非负变量的 【 】 A.和 B.差 C.积 D.商11. 总运输费用最小的运输问题,若已得最优运输方案,则其中所有空格的改进指数【 】 A.大于或等于0 B.小于或等于0 C.大于0 D.小于012. .下列不属于系统分析的基本要素的是 【 】 A.问题 B.模型 C.方案 D.技术13. 在建立结构模型时,用来描述系统各要素间邻接状态的是 【 】 A.可达矩阵 B.邻接矩阵 C.矩阵元素 D.ISM 法14. 在系统分析中,层次分析法适用于进行 【 】 A.系统预测 B 系统评价 C.系统仿真 D.系统优化15. 下列属于风险型问题决策方法的是 【 】 A.决策树 B.乐观法 C.等概率法 D.益损值法16. 线性规划问题的最优解对应其可行域的边界 【 】 A.内点 B.顶点 C.外点 D.几何点17. 对偶问题的对偶是 【 】 A.基本问题 B.解的问题 C.其它问题 D.原问题18. 在有最优解的线性规划问题中,如果存在Cb 是惟一最优解时最终单纯形表里的非基变量b x 的目标函数中的系数,如果Cb 发生变化,则下列要发生变动的是 A.该变量的检验数 B.目标函数值 C.所有检验数 D.基变量的检验数19. 动态规划问题中最优策略具有性质 【 】 A.每个阶段的决策都是最优的B.当前阶段以前的各阶段决策是最优的C.无论初始状态与初始决策如何,对于先前决策所形成的状态而言,其以后的所有决策应构成最优策略D.它与初始状态无关 20. 在箭线式网络图中,下列描述错误的是 【 】 A.箭线表示某一活动B.结点表示工序的开始或结束C.任一活动至少要消耗资源或占用时间D.箭尾表示活动的开始21. 在系统工程方法分析方法中,切克兰德方法的核心内容是 【 】 A.比较学习 B.优化分析 C.定量分析 D.认识问题 22. 蒙特卡洛法是一个 【 】A.随机数技术B.排队技术C.不确定决策技术D.模拟技术 23. 原问题与对偶问题具有相同的最优 【 】A.解 B .目标值 C . 解结构 D .解的分量个数 24. 使用人工变量法求解极大化线性规划问题时,当所有的检验数0≤jσ,在基变量中仍含有非零的人工变量,表明该线性规划问题【】A.有唯一的最优解B.有无穷多个最优解C.为无界解D.无可行解25. 若原问题中决策变量xj≤0,那么对偶问题中的第j个约束一定为【】A.等式约束B.“≤”型约束C.“≥”约束D.无法确定26. 运输问题求解时,得到最优解的条件是数字格的检验数为零,空格的检验数全部【】A.非负B.非正C.零D.大于零27. 在系统分析中,关联矩阵法适用于进行【】A.系统预测B.系统优化C.系统仿真D.系统评价28. 下列属于不确定型决策问题分析方法的是【】A.决策树法B.乐观法C.期望值法D.益损值法29. 对于线性规划问题存在基B,令非基变量为零,求得满足AX=b的解,称为B的【】A.基本解B.可行解C.基本可行解D.最优解30. 满足线性规划问题全部约束条件的解称为【】A.最优解B.基本解C.可行解D.多重解31. 下面命题正确的是【】A.线性规划的最优解是基本可行解B.基本可行解不一定是基本解C.线性规划一定有可行解D.线性规划的最优值至多有一个32. 在对偶问题中,若原问题与对偶问题均具有可行解,则【】A.两者均具有最优解,且它们最优解的目标函数值相等B.两者均具有最优解,原问题最优解的目标函数值小于对偶问题最优解的目标函数值C.若原问题有无界解,则对偶问题无最优解D.若原问题有无穷多个最优解,则对偶问题只有唯一最优解33. 在有最优解的线性规划问题中,如果存在Cj是惟一最优解时最终单纯形表里的基变量Xj的目标函数中的系数,如果Cj发生变化,则下列要发生变动的是A.所有基变量的检验数B.最优解C.该变量的检验数D.非基变量的检验数34. 在运输问题中,每次迭代时,如果有某非基变量的检验数等于零,则该运输问题【】A.无最优解B.有无穷多个最优解C.有唯一最优解D.出现退化解35. 在箭线式网络图中,任何活动【】A.需要消耗一定的资源,占用一定的时间B.可能消耗资源,但不一定占用时间C.资源和时间至少消耗其一D.不一定耗费资源也不一定占用时间36. 下列不属于霍尔三维结构内容的是【】A.时间维B.专业维C.空间维D.逻辑维37. 下列选项中结果为1的是A.根据最大最大决策标准,每个方案在未来可能遇到最差的自然状态的概率值B.根据最大最小决策标准,每个方案在未来可能遇到最差的自然状态的概率值C.根据现实主义决策标准,每个方案在未来可能遇到最佳的自然状态的概率值D.根据现实主义决策标准,每个方案在未来可能遇到最差的自然状态的概率值38. 下列说法正确的是 【 】 A.决策树是在不确定条件下进行决策的一种方法 B.决策树和贝叶斯标准都可以用在风险的条件下决策 C.期望利润标准就是现实主义决策标准D.乐观主义决策标准和保守主义者的决策标准应用于同一决策问题时的答案往往一致 39. 某人要从上海乘飞机到奥地利首都维也纳,他希望选择一条航线,经过转机,使他在空中飞行的时间尽可能短。
系统工程在城市交通规划中的优化研究随着城市化进程的不断加速,城市交通问题日益突出。
如何优化城市交通规划,提高交通系统的效率和可持续性,成为了摆在城市管理者面前的一项重要课题。
而系统工程作为一种综合性学科,可以为城市交通规划的优化提供有力的理论支持和实践方法。
一、城市交通规划的挑战城市交通规划面临着多方面的挑战。
首先是交通需求的快速增长。
随着城市人口的增加和经济的发展,交通需求呈现出爆发式增长的趋势,传统的交通规划方法已经无法满足城市交通发展的需求。
其次是交通系统的复杂性。
城市交通系统是一个庞大的复杂系统,涉及到道路、公交、地铁、轨道交通等多种交通方式的协调运行,需要综合考虑各种因素。
再次是环境和可持续性问题。
城市交通不仅对环境造成污染,还对资源消耗和能源浪费产生负面影响,如何在交通规划中兼顾环境和可持续性问题也是一个亟待解决的难题。
二、系统工程在城市交通规划中的应用系统工程作为一种综合性学科,可以为城市交通规划提供全面的优化方案。
首先,系统工程可以通过建立交通规划的数学模型,对交通需求进行精确预测和分析。
通过收集和分析大量的交通数据,结合统计学和运筹学等方法,可以准确地预测未来的交通需求,为交通规划提供科学依据。
其次,系统工程可以通过优化交通网络结构和交通组织方式,提高交通系统的效率和可持续性。
通过建立交通流模型,优化道路布局和信号控制,可以减少交通拥堵和交通事故,提高交通系统的运行效率。
同时,系统工程还可以利用智能交通系统和信息技术,提高交通系统的管理和运行水平,实现交通资源的合理利用。
最后,系统工程可以通过综合评价和决策分析,为交通规划提供科学决策支持。
通过建立评价指标体系和决策模型,综合考虑经济、社会、环境等多个因素,可以对不同的交通规划方案进行评估和比较,选择最优方案。
三、系统工程在实际应用中的案例分析系统工程在城市交通规划中的应用已经取得了一些成果。
以北京市为例,系统工程在北京市交通规划中发挥了重要作用。
系统工程方法在城市规划与建设中的应用1. 引言随着城市化进程的加快,城市规划与建设面临着日益复杂的挑战。
为了高效地解决城市规划与建设中的问题,系统工程方法应运而生。
本文将探讨系统工程方法在城市规划与建设中的应用,并深入分析其优势和实际案例。
2. 系统工程方法的概念与原理系统工程方法是一种综合运用数学、物理、经济和社会学等知识,以系统思维为指导,通过建立模型、分析问题、制定规划和实施方案等步骤,来解决复杂问题的方法。
其原理在于将城市规划与建设看作一个多部门、多要素相互作用的系统,通过综合考虑和协调各方面因素,以达到整体最优。
3. 系统工程方法在城市规划中的应用3.1 数据收集与分析在城市规划与建设中,系统工程方法可以用于数据的收集与分析。
通过收集人口、用地、交通、环境等方面的数据,并通过分析与模拟,可以得出城市规划所需的各种指标和参数,为后续决策提供科学依据。
3.2 问题建模与优化系统工程方法还可以用于城市规划中的问题建模与优化。
通过建立数学模型,将复杂的城市规划问题转化为数学问题,并通过优化算法求解最优解。
例如,可以通过线性规划模型来优化城市用地配置,以实现城市空间的高效利用。
3.3 知识管理与决策支持系统工程方法还可以用于知识管理与决策支持。
通过建立知识库和决策支持系统,将专家经验、规划标准和决策模型进行集成,为城市规划与建设提供科学决策支持。
这样可以减少决策的主观性,提高决策的科学性和准确性。
4. 系统工程方法在城市建设中的应用4.1 项目管理与控制在城市建设中,系统工程方法可以用于项目管理与控制。
通过建立项目计划、资源分配与调度、进度监控等控制机制,可以确保城市建设项目的顺利进行,并及时发现和解决问题,提高项目的成功率和质量。
4.2 施工过程优化系统工程方法还可以用于施工过程的优化。
通过对施工各环节进行优化和协调,可以减少浪费,提高效率,降低成本。
例如,可以通过工序仿真和优化算法来确定最佳施工方案,以实现施工过程的优化。
系统工程在城市规划中的应用与发展城市规划是一项复杂而又重要的任务,涉及到城市的各个方面,如交通、住房、环境等。
为了更好地解决城市发展中的问题,系统工程在城市规划中的应用越来越受到重视,并取得了显著的成果。
本文将探讨系统工程在城市规划中的应用与发展。
首先,系统工程在城市规划中的应用可以提供科学的方法和工具来分析和解决城市发展中的问题。
通过对城市的各个方面进行系统分析,可以全面了解城市的特点和问题所在。
例如,通过交通流量模拟和道路网络优化,可以提高城市的交通效率,减少交通拥堵。
通过环境模拟和污染控制措施,可以改善城市的空气质量和水质。
这些科学的方法和工具可以帮助城市规划者做出更准确的决策,推动城市的可持续发展。
其次,系统工程在城市规划中的应用可以促进城市各个部门之间的协调和合作。
城市规划涉及到众多的部门和利益相关者,如交通局、房屋局、环保局等。
这些部门之间的合作和协调非常重要,以确保城市发展的整体性和协同性。
系统工程提供了一种综合的方法和框架,可以促进各个部门之间的信息共享和沟通。
通过系统工程的应用,可以建立起一个跨部门的合作机制,推动城市规划的顺利进行。
此外,系统工程在城市规划中的应用也可以提高城市规划的效率和效果。
城市规划是一个复杂而又庞大的工程,需要考虑到众多的因素和变量。
传统的城市规划方法往往需要大量的时间和资源,而且结果往往不尽如人意。
系统工程的应用可以通过建立数学模型和仿真模拟来快速评估和优化城市规划方案。
通过这种方式,可以在更短的时间内得到更好的规划结果,提高城市规划的效率和效果。
然而,虽然系统工程在城市规划中的应用已经取得了一定的成果,但仍然面临着一些挑战和问题。
首先,城市规划是一个复杂和多变的过程,涉及到众多的因素和利益相关者。
如何将这些因素和利益进行有效的整合和平衡,是一个亟待解决的问题。
其次,系统工程的应用需要大量的数据和信息支持,但目前城市规划部门的数据和信息系统往往存在着不完善和不一致的问题。
系统工程在城市规划中的应用近年来,城市规划成为了一个备受关注的话题。
城市化进程的加速导致城市发展的需求愈发迫切。
而这些需求不仅需要人们的思考和实践经验,更需要依靠系统工程的方法论来解决。
系统工程是一种从整体出发,包括规划、设计、管理、评价和优化等多个方面,对复杂系统进行综合研究的方法。
而城市规划作为一个复杂的系统,需要系统工程来进行研究。
首先,在城市规划的初期,系统工程的方法可以用来设计和制定城市规划方案。
这些方案需考虑到多方面的因素,例如环保、公共设施、安全等等。
如果不用系统工程,各种因素很可能会相互制约、冲突,严重影响城市规划的质量和可行性。
而通过系统工程,可以建立和完善设计和评价的体系,规划出更加科学、合理的城市发展方案。
其次,系统工程的方法可以用来建立城市规划的信息体系。
在城市规划中,信息的获取、处理和分析是非常重要的环节,可以减少许多不必要的错误和浪费。
而系统工程可以通过将城市规划相关的信息输入,进行数据整合和模拟,从而作出适合城市规划的主观判断,使得城市规划在全面信息的支持下更加实际、可行。
最后,系统工程的方法还可以用来优化城市规划。
城市规划通常包括多个维度,例如城市的基础设施、建筑、环境、文化和社会等等。
而这些维度之间的平衡是重要的,任何一个方面出现问题,都会影响整个城市规划的品质。
而系统工程可以对城市规划的不同维度进行模拟和仿真,从而找出具有优化作用的策略和方法。
例如,对城市交通系统的优化,可以运用系统工程的思想,分析出最优的路线、线路等等。
总而言之,系统工程的方法无疑在城市规划中有着重要的应用价值。
它可以从总体、细节、信息和优化几个角度出发,构建更加完善的城市规划方案。
而这些方案可以更好地体现出城市规划的实际作用,促进城市化进程的健康发展。
系统科学与工程在城市规划中的应用城市规划是指对城市进行综合性的规划和设计,以实现城市的可持续发展和提升居民生活质量。
而在城市规划中,系统科学与工程的应用发挥着重要的作用。
本文将探讨系统科学与工程在城市规划中的应用,并分析其对城市发展的影响。
首先,系统科学在城市规划中的应用主要体现在对城市的整体性和复杂性的认识上。
城市是一个复杂的系统,涉及到许多不同的要素和相互关系。
系统科学通过对城市的各个要素进行系统性的分析和综合,帮助规划者更好地理解城市的运行机制和规律。
例如,通过系统动力学模型,可以模拟城市人口的增长、交通流量的变化等,从而预测未来城市的发展趋势,为规划者提供科学的依据。
其次,系统工程在城市规划中的应用主要体现在规划过程的管理和决策支持上。
城市规划是一个复杂的过程,涉及到多个利益相关者和决策者。
系统工程通过建立规划过程的模型和工具,可以帮助规划者更好地管理规划过程,提高决策的科学性和效率。
例如,通过决策支持系统,可以对不同规划方案进行评估和比较,从而选择最优的方案。
系统工程还可以帮助规划者进行规划资源的优化配置,提高规划的效果和可行性。
此外,系统科学与工程还在城市规划中的可持续发展和创新方面发挥着重要的作用。
城市规划的目标是实现城市的可持续发展,即在满足现有需求的基础上,保护环境、提高资源利用效率和提升居民生活质量。
系统科学与工程可以通过对城市的能源、水资源、交通等方面进行综合分析和优化设计,实现城市发展的可持续性。
同时,系统科学与工程还可以促进城市规划的创新和发展。
通过引入新的技术和理念,如智能城市、绿色建筑等,可以提高城市的竞争力和吸引力。
综上所述,系统科学与工程在城市规划中的应用对于城市的可持续发展和提升居民生活质量具有重要意义。
通过对城市的整体性和复杂性的认识,系统科学帮助规划者更好地理解城市的运行机制和规律。
而系统工程则在规划过程的管理和决策支持上发挥着作用,提高规划的科学性和效率。
系统工程在城市规划中的应用探索一、引言城市规划是一门综合性学科,旨在合理规划和管理城市发展,以满足人们对良好生活环境的需求。
而系统工程作为一种学科和方法论,主要关注于对复杂系统的综合分析、设计和管理。
本文旨在探讨系统工程在城市规划中的应用,以期为城市规划实践的改进提供一些启示。
二、系统工程理论与城市规划系统工程理论强调整体性思维,将城市视为一个复杂的系统,由各个子系统相互关联组成。
在城市规划中,必须考虑城市的空间组成部分(如道路、建筑物、公园等)以及其它功能组成(如居住、商业、交通等),并分析它们之间的相互影响和关联。
这种整体性思维使得规划者能够更好地了解城市系统的运行机制,并做出正确的决策。
三、系统工程在城市规划设计中的应用1. 数据采集与分析在城市规划中,系统工程可以提供有效的方法和工具来采集和分析各种数据。
例如,通过使用传感器网络和物联网技术,规划者可以收集城市各个方面的数据,如交通流量、空气质量、噪音水平等。
通过对这些数据进行分析,规划者可以了解城市的现状和问题,为决策提供科学依据。
2. 模型建立与优化系统工程提供了建立和优化城市规划模型的方法。
通过建立模型,可以模拟城市系统的运行情况,预测其未来发展趋势,并评估不同规划方案的效果。
例如,在交通规划中,可以利用交通模型来预测交通流量、拥堵情况等,并根据模型结果制定相应的规划方案。
3. 决策支持与风险评估在城市规划中,决策是一个复杂的过程,需要综合考虑各种因素。
系统工程可以提供决策支持的方法和工具,帮助规划者进行多目标优化、风险评估等分析,从而选择最优方案。
例如,在土地利用规划中,可以利用多目标优化方法来平衡不同目标的权重,实现最佳的土地利用效果。
四、系统工程在城市规划实践中的案例分析1. 深圳城市道路交通规划在深圳的城市道路交通规划中,系统工程被广泛应用。
规划者采用了大数据分析技术,对城市的交通流量、拥堵程度等进行全面调查和分析,并建立了交通模型。
系统科学方法在城市规划中的应用研究城市规划是一个复杂而庞大的领域,涉及到人口、土地利用、交通、环境等多个方面。
为了更好地解决城市发展中的问题,系统科学方法被引入到城市规划中进行应用研究。
系统科学方法以系统论为基础,通过对城市系统的整体性、动态性和复杂性进行分析,为城市规划提供了新的思路和方法。
首先,系统科学方法能够帮助城市规划者更好地理解城市系统的整体性。
城市是一个复杂的系统,由各种各样的子系统组成,如交通系统、建筑系统、环境系统等。
这些子系统之间相互依赖、相互作用,构成了一个相对独立而又相互关联的整体。
系统科学方法通过对城市系统的结构和功能进行分析,揭示了城市规划中各个子系统之间的相互影响和相互作用,帮助规划者更好地认识城市系统的整体性。
其次,系统科学方法能够揭示城市系统的动态性。
城市是一个不断发展变化的系统,随着时间的推移,城市的人口、土地利用、交通等方面都会发生变化。
系统科学方法通过对城市系统的演化过程进行建模和模拟,可以预测城市未来的发展趋势,为城市规划提供科学依据。
例如,通过对人口增长、土地利用变化等因素的分析,可以预测未来城市的用地需求,从而合理规划城市的土地利用布局。
此外,系统科学方法还能够帮助城市规划者更好地应对城市系统的复杂性。
城市系统是一个由众多相互关联的因素所构成的复杂系统,其中存在着各种非线性关系、反馈机制和不确定性。
系统科学方法通过建立数学模型和模拟实验,可以对这些复杂关系进行深入研究,帮助规划者更好地理解城市规划中的复杂问题。
例如,通过对城市交通系统的模拟实验,可以分析不同交通规划方案对交通拥堵的影响,为规划者提供科学决策支持。
然而,系统科学方法在城市规划中的应用也面临着一些挑战。
首先,系统科学方法需要大量的数据支持,而城市规划中的数据往往是庞杂复杂的,获取和整理数据是一个相对困难的工作。
其次,系统科学方法需要高水平的技术支持,包括数学建模、计算机仿真等方面的知识和技能。
系统工程学方法在城市规划中的应用摘要:教科书对于城市规划的定义是“对一定时期内城市的经济和社会发展,土地利用,空间布局以及各项建设的综合部署,具体安排和实施管理”。
然而,作为一门学科,城市规划的重要特色之一是诸多要素紧密集合,综合性、系统性很强。
实际上,城市本身就是一个复杂的巨系统,长期以来以一般系统理论为基础的系统分析方法,已经帮助了规划工作者认识许多复杂的城市问题。
虽然,城市规划工作者比较容易理解系统工程基于系统论的城市规划研究,学的一些基本思想。
但是,朴素的系统观点和简单的系统分析方法都不足以满足实际工作的需要。
应该讲,在我国城市规划中必然要运用系统工程理论,发展城市规划系统工程学。
关键词:城市规划、系统工程、系统思想、系统方法、应用、运用一、系统工程系统工程学是研究分析有关复杂信息反馈系统的动态趋势的学科。
系统工程学以控制论、控制工程、系统工程、信息处理和计算机仿真技术为基础,研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式。
系统工程的研究对象对象是将“系统”;其工程的内涵不仅是“硬件”,还包括了“软件”,即工程技术中的实体,还包括社会、经济、管理等非实体即概念对象在内。
这就是系统工程与传统工程的区别。
其工程的任务, 是在传统工程单一技术任务的基础上, 还要解决系统的全盘统筹问题, 即要解决系统内部各子系统之间、系统与外部环境之间的总体协调问题。
其工程方法是以系统的主要观点和方法为基础,运用先进的科学技术和手段,从全局、整体、长远出发去考察问题,拟订目标和功能,并在规划、开发、组织、协调各关键时刻,进行分析、综合、评价求得优化方案,然后用传统工程行之有效的方法进行工程设计、生产、安装、建造新的系统或改造旧的系统,并使之整个寿命期最优。
二、城市规划系统工程城市系统工程也就是将系统工程的原理、观点和方法运用于城市系统中。
其中包括城市规划系统工程、城市管理系统工程、城市建设系统工程和城市信息系统工程。
它们分别以城市规划、城市管理、城市建设、城市信息等子系统为研究对象, 将研究目标定量化和模型化, 来实现城市系统的正常运作三、系统工程方法在城市规划中的应用1、城市系统规划(系统思想在规划中的运用)城市系统规划是基于系统科学和系统工程原理和方法的新型现代规划, 是对传统规划的革新。
城市规划的系统性体现在规划对象的系统性和规划过程的系统性两方面。
系统规划思想是以系统论为理念背景解构城市发展,强调城市战略规划,通过对城市发展体系、资源禀赋、产业结构、金融体系、生态环境等进行系统化研究,综合系统地解决城市发展战略定位、产业发展及选择、空间发展战略、城市资源利用、城市重大引擎项目建设等多元问题。
城市系统规划是由英国城市规划师麦克劳林首次提出, 其规划过程基本可表示成:(1) 编制规划的决定;(2)罗列目标, 制订任务;(3) 借助于模型,研究可能的行动方向;(4) 根据价值和投入/效益来评价各比较方案;(5) 通过公共投资或对私人投资的控制来付诸行动。
实例:河南省武陟县系统规划实践。
其系统规划内涵逻辑如下:武陟县系统规划体系构架由两图可以看出,在武陟县规划过程中,运用系统的逻辑思维,将影响城市发展的各个要素如加以充分协调考虑,从而可以制定出合理的方案,进行规划建设。
2、系统规划方法-PER方法、PDCA方法(1)PER方法是指科学研究计划的选择修定方法。
PER是计划(Plan)、(Elect)修定(Revise)三个英文的简称。
运用PER方法时,按以下步骤进行:①按照系统方法的原则,通过系统分析,了解全部工程要素和关系的逻辑顺序,制定初步方案和计划,计划可有几套以供选择。
②根据工程顺序列出明细表,通过计算分析,画出工作计划的网络图,找出“关键线路”。
③进行系统的可行性研究,根据网络图的“关键线路”筛选方案,确定最佳方案。
④执行计划或方案。
从城市规划的角度看,运用PER方法有以下步骤:①制定城市建设和发展的、宏观的、战略的、整体的方针和方案。
就是在掌握了城市及其所在区域的自然、经济、文化等方面的一般条件和基本特征基础上,明确城市的性质、发展方向、合理规模、总体布局、区域中心地位、综合发展指标、主干工程和技术方案等等。
②制定城市建设的、微观的、战术的或具体步骤和措施。
就是在宏观的方针和方案的指导下,具体安排城市各项建设工程或项目.包括旧城改造、扩建和新城开发中的工业、农业、交通运精、居民住宅、市政工程、公共设施、文化教育、公共卫生、商业服务业、园林绿化等等。
③进行规划方案的可行性研究,筛选规划方案,确定最佳方案。
④执行方案。
现实情况中,规划方案往往不能100%执行。
为不断完善和提高,通常用“PDCA 计划循环法”。
PDCA是计划(Plan)、执行(Do)、检查(Cheek)、总结处理(Action)四个字的缩写。
具体做法是:①按着PER的工作制定出满意的计划。
②执行计划。
③和实际对照,检查执行情况。
④总结处理3、系统工程方法在城市规划建设中的应用下面简单地介绍几个系统工程方法的概念及其在城市规划中的应用实例:(1)德尔菲方法: 也称“专家函询法”,其要点为:将所研究的问题列为题意明确的若干条子问题,再将其邮寄给选定的数十位专家征询意见,收回意见并对每个问题进行统计归纳后反馈给专家,进行第二轮征询,收回第二轮征询后再进行统计归纳并反馈给专家们,如此反复进行,一般经过3 - 4轮,可得到比较集中一致的意见。
实例:巴西政府在为开发内地,加强国家安全,决定在中部,稀树草原建都,在新都选址时就是应用这种方法测定数据,经各方面专家论证评选,最后才定案的。
培根主持的美国费城中心区规划改建工作,规划设计者让一般居民研究规划设计的目标,并且居民在制定规划过程中参与提议,最终居民与规划设计者就中心区建设达成共识,确保规划的成功,其进行的方式就是“假想—反馈—假想—再反馈…—达成一致意见”。
(2)模糊评定法:城市用地的评定是城市规划的一个重要基础工作,用地评定的结果很大程度上影响了用地的选择和规划方案的构思。
城市用地的评定通常要综合考虑地形坡度,地载力,地下水深度,洪水淹没情况,地貌等,有时还要考虑农业价值等人为因素。
各个因素单独进行评价一般并不困难,但各因素由于彼此间一般不存在着固有的内在联系,诸多因素在一起进行综合评价就遇到了很大困难。
因此模糊综合评定法在城市用地规划中得到了具体的应用。
其方法的步骤一般为:首先根据用地评定的精度要求确定合适的单元规模,将用地各因子的数值填入各单元内,求得隶属度和模糊关系矩阵,根据城市规划工作的经验决定各评定因子对用地等级评定的相对重要程度,进行模糊推论从而得出结论。
建设项目的地点或地址的选择是项目投资前期论证的重要问题,建设选址失误将造成的恶劣后果! 如60 年代“三线”建设选址的后果;90 年代因“房地产”波及的“圈地运动”,使大宗土地稀缺资源闲置浪费。
土地作为一种稀缺且不可再生的基本资源,一直是城市规划保护和控制的主要目标,土地的合理利用的要求已日渐加强。
需要从科学的、可持续发展的角度来审视城市规划的用地控制观念及城市开发战略。
对城市土地的利用应当从简单地满足基本的城市功能需求转向对土地的合理配置和高效利用,系统工程的方法就应更广泛,更深入地用来评价和调整城市土地的利用。
(3)层次分析法:层次分析法是将复杂的问题分解为若干层次的子系统,在比原问题简单得多的层次上进行分析、比较、量化、排序(单排序) ,然后再逐级地进行综合(总排序)。
它既可以将人的主观判断用数量形式加以表达处理,又可以提示人们对某类问题的主观判断前后是否有矛盾。
这种将主观判断加以整理,量化和综合的客观方法,使思维过程条理化,数学化,不仅简化了系统的分析和计算,而且还有助于保持思维过程的一致性。
随着城市化的发展,城市人口的增加,城市的居住,交通,污染等矛盾的加剧,城市规划工作者将不可避免地面临旧城改造,工厂搬迁等问题。
1995年前后,“大连市对遗留在市中心区的15 家不合理有污染的企业实行了搬迁改造,腾出用地21 公顷,代之以公园绿地与大型的公共建筑,盘活土地资产8 亿元,中心区的土地利用率提高,同时促进了产业结构的优化”。
实例:苏州古城容量研究中就应用了层次分析法,国务院在批复苏州城市总体规划时明确指出:“古城内严禁新建工厂或扩建工厂, …对严重污染环境的工厂,要逐步迁出, …要全面保护古城风貌,…”根据国务院的批复,确定古城要全面保护,并建设一个风景旅游的城市,为了合理保护古城,并使旅游开发的规模得到合理的控制,对古城原有的工业、市级公建、人口进行调整,最终确定古城的合理容量。
研究工作者将其分成旅游容量、公建迁出量,工厂迁出量,居住水平四个子系统,设置了19个指标,建立了模型,对古城内268 家工厂进行综合,分析,研究并根据总效用值大小将81个方案进行排序。
当然所得结论只是为决策人提供了决策参考,决策时仍然要受决策者的意识影响。
如第一名方案迁出120 家工厂,可能决策者会感到实施中的困难,而第二名方案迁厂为98 家,其他数值和第一名方案相同或相近。
(4)数学规划方法:数学规划方法是将所考察的问题建立一个数学模型,并求解模型得到数据,然后对问题作定性和定量的分析并得出结论,这种方法在城市规划中应用较多。
不同的建设项目,不同的投资者,不同的用户对建设选址持有不同的标准和价值观。
实例:开发商对住宅小区建设选址,其关注的是地段位置和市场潜力;住户在制定购房策略时,对建设地址的基础设施,文化教育和生活服务诸多条件特别关心;对工业项目选址,应视建设项目特点,功能规模,供应及市场,生产技术协作,员工文化教育及生活服务,社会及生态环境等多方面的条件来制定建设地址目标及其评价准则。
因此对建设选址就需建立多目标规划的模型来进行分析决策,数学模型为:T m X f X f X f F ))(),...,(),(min()min(21=0)(..≤x g t s i l i ,...,2,1=其中: X = { n x x x ,...,21} , j x 为第j 个建设选址方案; )(x f i 为第i 个建设选址目标,可由相关的定性和定量指标表示; )(x g i 为建设选址的建设约束条件,由城市建设规划、城市经济及社会发展规划和建设项目及经营目标等确定。
在区域与城市的可持续发展规划中,污染物的总量控制规划是其核心工作之一,其本质是研究规划区域污染物的产生、排放规律、治理资金需求及与人口、经济发展的协调关系,以便从宏观上定性和定量地把握人口,经济发展对资源环境的影响。
从而提出规划与管理对策,促进社会、经济和环境效益的协调一致。
环保问题可建立线性规划模型来进行分析决策,其数学模型为:jn j j x c Z ∑==1min i j n j ij b x a t s ≤∑=1.. m i ,...,2,1=其中j x 为第j 个单位源的排放强度;j c 为第j 个单位源的排放权重系数; ij a 为第j 个单位源在第i 个控制点上的浓度值; i b 为第i 个控制点的环境目标值。