系统工程大作业

《系统工程》大作业

姓名：崔敏饶培培廖广旺

陈思路谢超李钦成学院：机械工程学院

班级：12 工业 1 班

指导老师：肖华秀老师

城市道路交通问题分析

——以武汉市为例

摘要：本文首先介绍了城市道路交通拥挤堵塞的相关概念及相关研究成果，介绍了目前城市道路交通状况，指出城市道路交通面临的主要问题有交通事故频繁发生，道路容量严重不足、汽车增长速度过快、公共交通系统不完善、交通管理技术水平低下、城市道路交通发展缺乏整体的交通发展战略等，然后以武汉市为例，具体分析了武汉市道路交通现状以及道路交通问题产生的原因，运用统计软件minitab，STELLA等对武汉市车辆数据进行了主成分分析，最后根据武汉市的具体情况，给出解决城市道路交通拥挤问题的具体方法和策略。

关键词：城市交通，交通事故，交通拥挤，解决方案

一．背景资料

近年来，随着国民经济的快速增长，人流、物流、信息流以前所未有的密度涌向大中城市并向周边辐射，城市化进程明显加快，城市规模不断扩大，人口不断集中。统计资料显示：超过百万人口的大城市数量从1978年的13个增加到2011年的42个，目前城市化水平已经达到50%。此种状态在带动城市交通需求高速增长，机动车辆增加的同时，也促进城市道路负荷加重，交通事故、交通堵塞日益加剧。交通拥堵使交通延误增大，行车速度降低、时间损失、燃料费用增加、排污量增大、城市环境恶化、诱发交通事故，直接影响人们的工作效率和身体健康。

当前，城市道路交通拥堵及交通事故的发生已经成为阻碍城市快速健康发展的焦点问题之一，其所造成的经济、安全和环境等重大损失已引起社会各方的广泛关注。例如，武汉市城市主干道平均车速比十年前降低50%以上，市区38个交叉口中，严重阻塞的达到40%；为了缓解城市交通拥堵，武汉市政府对交通基础设施投资不断加大，但交通拥堵问题并没用得到明显缓解，城市交通需求与交通供给之间的矛盾日趋尖锐，道路交通拥堵现象越发严重。

二．改进方案的生成

（一）交通事故分析及改进方案

针对交通事故的特点，探讨AHP-SWOT方法在道路交通拥堵评价中的具体应用。SWOT(优势—劣势，机会—威胁)分析法是一种综合考虑系统外部环境和内部条件的各种因素，对其进行系统评价并从中选择最佳策略的方法，但是它缺少定量分析的过程。AHP(层次分析法)具有定性分析和定量分析相结合的优势，采用SWOT 和AHP相结合的方法进行评价更加合理和准确。将AHP-SWOT方法应用于道路交通安全评价系统，分析道路交通安全系统所面临的机会和威胁、所处的优势和劣势，可为正确评价道路安全水平、制定合理的道路交通安全改善策略提供理论指导。

1 SWOT分析法简介

1.1 SWOT分析法的原理

SWOT分析法又称态势分析法或斯沃特分析法，最早是由哈佛商学院的安德鲁斯教授于1971年在其《公司战略概念》一书中提出的，是一种能够较客观而准确地分析企业现实情况的方法，在企业战略管理领域被广泛运用[6-8]。SWOT 分析法是英文单词Strengths(优势)，Weaknesses(劣势)，Opportunities(机会)，Threats(威胁)的缩写。对于一个面临竞争的企业，通常可以将企业所处的环境分为内环境和外环境，其中内部环境分析包括企业的Strengths(优势)分析和Weaknesses(劣势)分析，而外部环境分析则包括企业面临的Opportunities(机会)分析和Threats(威胁)分析。由于SWOT具有简便、易行、分析范围全面、方法有效、目标具体、重点突出、容易被基层管理人员接受等特点，能够针对实际情况提出新战略，减少时间和精力的浪费，故笔者试图对其在道路交通管理中加以运用。

TOWS矩阵发展了SWOT分析，在TOWS矩阵中(见表1)，以外部环境的机会和威胁为一方，内部条件中的优势和劣势为另一方构建二维矩阵，共有4种组合，即S－O，W－O，S－T和W－T，用来帮助制订规划。

表1 SWOT/TOWS矩阵

1)优势－机会战略组合(SO战略)。当企业具有特定优势，外部环境为发挥这种优势提供机会时，可将企业外部机遇和内部优势匹配，制定发挥优势、抓住机会的优势－机会战略。

2)劣势－机会战略组合(WO战略)。当企业内部有明显劣势，但存在外部机

会时，可采取措施克服劣势，将外部机遇和内部劣势匹配，制定利用机会、克服弱点的劣势－机会战略。

3)优势－威胁战略组合(ST战略)。当企业自身有明显优势，但外部环境有威胁时，可将外部挑战和内部优势匹配，制定利用优势、减少威胁的优势－威胁战略。

4)劣势－威胁战略组合(WT战略)。将外部挑战和内部劣势匹配，制定减少内部弱势、规避外部环境威胁的防御性战略。

1.2 层次分析法(AHP)简介

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是美国运筹学家提出的解决定性和定量问题相结合的方法[9]。AHP基本思路：首先找出解决问题涉及的主要因素，讲这些因素按照关联、隶属关系构成阶梯层次模型，通过对各层次中各因素的两两比较的方式确定诸因素的相对重要性，然后进行综合判断，确定评价对象重要性的总排序。

1.3 基于AHP的SWOT分析法的主要步骤

第一步：选择SWOT分析的对象，明确其研究范围，进行SWOT分析。标准的AHP分析方法的应用要求一个SWOT组内的要素最好不要超过10个，因为两两比较的次数随着要素数目的增多而快速增加。

第二步：在每个SWOT组内对要素进行两两比较。进行比较时，运用特征值方法对这些要素的优先权数进行计算，优先权数反映了决策者对相关要素主要程度的考虑和理解。

第三步：对4个SWOT组进行两两比较，进行层次总排序。每个组中拥有最高优先权的要素被抽取出来代表这个组，然后对这4个要素的优先程度进行比较和计算。

第四步：在战略规划和评价过程中使用得出的结果。这些要素的相关数值可以对战略规划过程起指导作用。在第二步中可以建立两两比较的矩阵[见式(1)]。在这个矩阵中，元素a ij=1/a ji；当i=j时，a ij=1。