王殿海：从控制系统到系统控制
2013-09-28 10:36:30   来源：www.ladysslipper.com 作者:tranbbs   作者:    评论：0

　　2013年9月27日，由中国智能交通协会主办的“第八届中国智能交通年会暨智能交通创新成果展”在安徽召开。会议上午，以《城市智能交通创新发展论坛》为主题的分论坛在合肥威斯汀酒店三楼会议室举办。浙江大学教授王殿海以“从控制系统到系统控制”进行了主题演讲。

　　以下为现场实录：

　　王殿海：下面由我来和大家交流一下，组委会给我的命题作文我没有按照那个命题做，我这个题目定为从控制系统到系统控制，也应该说是一个思路式的报告。

　　那么我在讲具体内容之前，我想说一下这个思路的背景，现在城市交通拥堵从宏观层面讲，从土地利用到交通绿化，才城市已经形成以后，我们楼建完了，人住上了我们该如何解决，现在我们搞智能交通有许多企业，包括一些学者，会说我们交通控制，能管理交通拥堵，或者解决交通拥堵，我本人是搞交通控制的，但是我要说交通控制能解决交通拥堵的能力有限，效果也有限。那么我讲我交通控制是控制系统到系统控制是两个控制，交通控制对系统控制来说是小控制，我们要从小控制走向大控制才能解决交通拥堵问题。

　　这是城市交通控制，这是这样一个流程，这里我们看到它的数据流，大概是这样一个过程，如果是单点控制在这里就解决了，如果要是系统控制可能要到我们的指挥中心来出方案解决。

　　主要的几项内容可能就有区域划分、信息检测、传输等等有这么几个功能，在这儿我有一个图示，演示一下交通控制的一些功能。我们这里有单点控制、有线协调和区域控制等等。我们要知道交通控制它实际上起到了很大的关键的作用，第一是安全的保障，第二是提升效率，提升效率不等于解决交通拥堵，第三是兼顾公平，这是交通控制的三个要点。

　　交通控制系统实际对于网络上的交通上来讲，一个方面是交通需求，在城市土地利用和规划都有的情况下我们有这样一个出行需求，另一方面我们是路网的供给，这个需求和供给产生一个交通状态，交通状态是靠交通控制系统在网络上对交叉口的空间资源和时间资源进行调整，就是我们所说的配时和区划交通组织形成这样一个状态。

　　这样一个过程大家知道，在我们的既定的情况下及我们经过调整它一定是解决的能力是有限的，所以说交通系统解决的问题有限，他仍然存在问题。主要是这几个方面，一个是手段孤立性。比方说我们公交发展战略，不能完全通过信号来解决，交通控制仅仅能为它提供一小部分服务，比方说控制方式问题，我们说还是表现它的局限性。比如说交叉口各个方面都不行的时候，我们常常控制系统就不能满足。所以说我们经常出现交通拥堵向上扩展，各个交叉口，大多数交叉口都出现这种状况的时候，交通拥堵系统就应该说无能为力，怎么解决这个问题，我们就要跳出交通控制来分析交通拥堵。

　　首先我们看一看城市交通的系统动力学思路，我们从系统动力学的角度来考虑一下，看看城市交通它的拥堵怎么形成，我们应该怎么讲?应该说城市交通拥堵的根源是交通供需的问题，是个供需结构的问题。以往我们长期采用的技术就是，我们从这个图来看。首先是交通拥堵，然后政府产生压力，政府有压力以后，就改善设施。前些年我们就是修路，然后区划，增加信号等等，做这些东西，做这些东西的目的就是提供供给，但是我们的供给资源总是有限，这样就形成了这样一个循环，在这个循环里大家注意，出现了一个负反馈，这样的一个负反馈在解决问题当中是可以的，但是我们看看城市交通里面实际上这个负反馈的问题。我们看看这个例子，小汽车拥堵率随着收入的增加和增长，小汽车总量增长，最后形成交通拥堵，在这样一个循环下政府始终处在一个压力之下，不断地改善设施，最后政府终于有一天无能为力了。

　　下面我们再看这张图，这张图我们有几个反馈，首先出现两个正反馈，我们从1、2、3、4这一圈，就说小汽车出行增加到政府交通拥堵程度这一块，这呈现正反馈，正反馈是什么概念，正反馈应该呈现交通系统的公平。其实我们国家现在面临的问题，小汽车增加，出行困难，每个人都希望得到最大的优惠方式，就是小汽车增多，就造成了正反馈。第二是1、5、6、7、4这样一个反馈，这个反馈是一样的，由于我们的土地利用，由于我们小汽车的拥堵情况，又出现了这样一个正反馈，仍然是交通拥堵，增加政府的压力，这两个正反馈它都推向系统走向崩溃，所以说这个时候需要负反馈来作用。这里的正反馈是政府在那里做一个负反馈，然后第一个负反馈恢复了交通压力，第二个负反馈恶化了交通压力，所以说我们必须从政府层面主动的找负反馈。

　　我们的控制思路就是系统目标控制什么?首先要控制的就是要调整出行链的生长，让大家的出行选择方式发生变化，大家的目标是什么?是供需结构优化，调整的手段是政府对资源的配制和政策走向。我们看看这张图，这张图实际上是一个交通供需的评估过程，我们从上面这一块来讲是交通供给，下面是交通需求，这是很抽象的一个东西，交通需求和交通供给配合起来形成了一个交通运行，交通运行对于出行者来讲，他的评价有一个出行的成本问题，我们选择什么样的出行方式，来选择交通方式。对于政府来讲，对于管理者来讲，他评价的是交通状况，交通状态人们满意不满意，然后还有一个决策，它的决策是配制资源和出台政策。事实上现在政府也在做这个事情，但是我们做这些事情不是按照系统的思想来做，而是比较随意的来做。所以说如果我们把这个东西看成一个系统工程，恐怕它就是一个系统问题了，要是一个系统问题我们就把它抽象一下，是一个什么样的东西，实际就分成了三个部分，一个是对它的系统进行抽象，第二是建模，第三是仿真。因为我们这个仿真它是一个战略的仿真，要比我们原来的微观的仿真要高一个层次，如果战略仿真要是成立了，搞好了，政府的决策就会正确，会科学，那比我们微观仿真起到的效果要强上千倍。

　　在这种情况下，我这是从中观层面说这些问题，就是在既定的宏观总量确定的情况下，是土地利用，我们的规划不能再变了，在这种情况下通过优化交通供给，包括资源，对供给优化，包括政策优化来引导交通需求结构的变化。

　　从微观层面来讲，我们的交通组织，交通控制仍然要继续努力，使得我们的效率达到最大化。从这个角度来讲，交通组织和控制仅仅是系统控制的一个分析。

　　我们看如何建立一个负反馈?第一个负反馈环，我们叫公交有限战略实施，降低公交出行成本，提高公交分担率，最后减少私家车使用率，这是一条思路。还有一个就是从静态交通管理来讲，就是让私家车出行成本提高，降低私家车使用率缓解交通压力。还有从慢性交通自行车行人角度来讲，降低他们的成本，提高他们的分担率，这个提高被公交车的分担率提高，整个系统的结构会发生变化，在这个系统结构发生变化的情况下，恐怕我们的交通制度会发生变化，最后要说完全不拥堵不可能，但是如果有这个趋势，我觉得就是成功。能不能治堵还在于我们这个系统怎么使用。

　　所以说我们通过系统控制是解决交通拥堵的一个很好的思想，一个思路，今天我之所以提它，实际是想让我们思想上要理清，不是从某一个技术层面上就能解决交通拥堵问题，要从一个思想外延，思想体系来解决，如果是这样的话能解决拥堵，谢谢大家。