2-3-4《系统设计的基本方法》
【案例1】
城市交通系统是一个复杂的系统。近年来,番禺经济的快速发展,城市管理问题凸现,由于城市道路建设的滞后,城区交通拥堵问题尤为突出,为了社会经济发展的需要及改善市民的生活环境,请你提出一个有效缓解番禺交通拥挤状况的方案。
要解决这个问题,需要用到系统设计的方法。下面我们来学习系统设计的基本方法。
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1、成立城市综合管理协调机构,提高管理能力,避免部门间的不协调而影响工作效力和降低执行力度。并进行调研,制定有效的方案,统一部署实施。
2、科学规划、重新布局城区交通网络,利用现有城区众多的横巷街道,形成单向行车,减轻主干道的压力,尤其是在学校、医院等人群出入较密集的地段,实施单边通车或限时通车。
3、利用非主干道、横巷、小区内道,统一规划,划线标出停放车位,单边停放,以缓解停车难压力,减少因乱停放车造成的交通拥堵状况。并由管理部门统一收取停车费。
4、加强宣传,提高市民自觉遵守交通规则的意识。利用电视、电台、宣传栏告示、标语等多种形式宣传教育、提高市民的自觉性。尤其是驾驶员培训。
5、加强执法力度,加大对违章者处理教育的力度,以强有力处罚手段制止违章行为,建立违章投诉渠道,完善监督机制,公布投诉电话。
6、限制摩托车上牌。逐步过度取缔摩托车在城区行驶,以减少城市的交通容量及环保污染。同时增加公交车辆和线路、特别是学校、医院、商业网点等公共服务场所,以及新建的住宅小区。
一、系统设计除了遵守技术设计的一般过程、原则和标准外,还特别强调:
1、以实现系统整体效果最优为目的。
2、设计好系统的每个元素和子系统。 ▼ ▲
案例1:封杀三菱帕杰罗汽车事件:
经专家分析和实验室鉴定,检验检疫部门认定:日本三菱帕杰罗越野车V31、V33型在设计上存在严重问题,车后部的"感载阀"在车内坐上人并在颠簸的路上行驶时会压低磨擦到后轴制动油管,经长期反复磨擦,造成后轴制动油管被严重磨损直至出现漏洞,使制动液流出,造成刹车失灵。这是涉及行车安全的严重质量问题!
为确保人身安全,根据《中华人民共和国进出口商品检验法》及其实施条例和《进口商品安全质量许可制度实施细则》的规定,特公告如下:
1)自公告之日起,吊销日本三菱帕杰罗V31、V33越野车的进口商品安全质量许可证书(证书号:97MV 2491和99MV7582),禁止其进口。
2)为确保安全,所有三菱帕杰罗V31、V33应尽快去三菱汽车特约维修站检修并更换后制动油管,凡未经检修并更换改进设计的制动油管的日本三菱帕杰罗V31、V33越野车暂停使用。
3)日本三菱公司提供了44家为三菱帕杰罗V31、V33越野车用户免费检修并更换后制动油管的特约维修站地址。
请问:这一事件说明什么问题?
(1)三菱公司没有设计好汽车制动系统中的后轴制动油管;
(2)三菱公司没有设计好汽车悬挂系统中的感载阀。
3、综合考虑系统各个元素和子系统之间的联系,合理解决它们之间的冲突。 ▼ ▲
案例:核电站为什么要建配套工程抽水蓄能电站?
大亚湾核电站与广州抽水蓄能电站系统工程。
广州抽水蓄能电站是为大亚湾核电站安全、经济运行而配套建设的电站,因为,发电设备只有在较稳定的满负荷或接近满负荷下运行才是经济、安全,可靠的.但实际用户用电每日部出现高峰和低谷,这就需要发电、供电设备不断调整频率和工作状况.大型抽水蓄能电站就是一种配合主电站而建立的一种水蓄能发电站.它既是抽水站又是发电站,电网负荷低时,利用剩余电力把下水库的水抽到上水库,将电能变成水的势能蓄积起来,当用电高峰时,上水库水(本站最大水头为535米)推动蓄能电站水轮机发电机组发电,通过500千伏出线并入广东电网,电站综合效率为76%.
核电站容量大,总成本低,自动化程度高,高科技含量高,最适合稳定负荷工作,因而抽水蓄能电站与核电站的配套运行既科学又经济。
【案例2】设计《学校田径运动会竞赛日程表》:
二、系统设计的基本方法:
1、明确系统设计的目的要求
2、收集与分析相关资料(包括外部环境及约束条件):
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(1)学习竞赛规程和田径规则,了解运动会的期限、天数,作息时间,开、闭幕式(表演内容)的时间;
(2)了解参赛单位人数、组别设置;
(3)场地器材条件、跑道条数、跳跃和投掷场地及器材数量;
(4)熟悉赛次的安排、录取办法、录取名次、计分办法;
(5)掌握裁判员的人数和水平、等级情况。
(6)查阅学校前几届运动的相关资料。
3、系统的设计(重点考虑:系统由哪些组分组成?系统各组分具有什么功能?各组分如何配合工作?如何解决矛盾冲突?);
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具体讲:竞赛日程的编排视为一个系统,这个系统是系统结构与系统流程相辅相成的系统,要求系统结构合理,运行流程畅通。
A、竞赛日程的编排原则
(1)比赛的间隔时间(最短):200米及200米以下各项为45分钟;200米以上至1000米各项为90分钟;1000米以上各项目不在同一天;全能各单项间休息30分钟(以最后一人结束比赛到下一项比赛第一人开始)。
(2)尽量不安排项目冲突。
(3)尽量照顾兼项之间的时间间隔,及格赛后间隔一天进行正式比赛。
(4)不同组别的同一田赛项目,一般不连续安排在同一单位。
(5)不同组别的同一径赛项目,最好衔接进行。
(6)跨栏项目一般安排各单元的第一项,还可安排在长距离竞走、跑之后进行。
(7)决赛时预计能破纪录的项目,可分配到各个单元。
(8)同一时间不安排、两个田赛长投项目。
(9)竞走、长跑时最好不要安排标枪。
(10)撑竿跳高尽可能安排在上午。
(11)接力赛尽量安排在单元的最后。
(12)精彩的项目尽可能安排在开、闭幕式后或节假日。
(13)田赛项目注意场地的合理运用。
(14)最后一个单元尽量少安排项目。
(15)尽可能使田赛和径赛同时结束。
B、竞赛日程的编排方法
按竞赛规程规定的比赛天数、单元、时间、组别和项目等,填写竞赛日程安排表,再根据竞赛规程中的参赛单位、报名要求等预计各项赛次,然后先填全能项目,后排单项;单项中先排径赛,后排田赛。
C、编排比赛秩序:
(1)先排全能项目,其次是赛次多的项目,再排跨栏和其他径赛项目。
(2)参阅兼项表进行核对,检查有无兼项冲突。
(3)排完径赛再排田赛,注意兼项和性质相关项目的先后顺序。
(4)全部项目排好后,应详细检查,如有不妥之处,再进行调整。
编排出多个方案,从中筛选最佳方案。
4、系统的评价及优化
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对《学校田径运动会竞赛日程表》进行反复研究、征集意见、调整修改。
【案例3】水火箭的设计(系统设计方案报告请参阅94—97页,实物制作参阅)
三、总结:系统设计就是把设计对象看做一个完整的系统,对系统各元素进行分析与综合,使系统内部协调一致,并使系统与环境相互协调,以获得整体目标最优化的设计。
视频欣赏:都江堰水利系统工程