摘要：当今社会，科学技术在不断发展，但社会中各种危机、事故的发生概率不但没有降低反而在不断升高，这成为制约社会发展和进步的重要因素。特别是“9.11”的发生，对于全世界人民是一次强烈的冲击。ITS作为一种新型的交通管理手段，在交通系统这个复杂大系统中具有相当的复杂性和不确定性，一个小小的突发事件就会引起发严重的交通灾难，因此对突发事件的研究就显得尤为重要。本文在总结众多国内外资料后，提出了“突发事件就是使物元产生重大改变的事件”这一全新概念。以这个概念为基础，以ITS为技术支持，结合模糊数学、可拓学、界壳论等方法，探索如何利用模糊控制,可拓力与潜可拓力建造防御界壳，有效控制交通系统中突发事件发生的方法。plcjs.技.术_网
关键词：ITS，突发事件，物元模型，可拓力，防御界壳P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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1．ITS与突发事件WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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随着现代科学的发展，智能技术已经深入到现代交通的各个方面，ITS成为目前世界各国交通运输领域竞相研究和开发的热点。然而随着全球经济的高速发展和道路交通的日趋繁忙，因交通事故而导致严重的人员伤亡和财产损失已引起世界各国的广泛关注，如何利用以现代信息与通信以及自动化控制为主导的智能交通技术解决交通系统中的安全问题就成为ITS中十分重要一部分。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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在交通系统中，人力、权力、凝聚力、财力、物力、技术、时间、工具等因素的综合影响就构成了使系统得以正常运行的周界，我们将这些约束因素看作是交通系统的约束界壳，利用曹鸿兴研究员的界壳理论，分析约束界壳对系统的影响，并利用可拓学方法，通过对约束因素的组织的和变换，有效防止和控制突发事件的发生。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
2．突变论方法P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
突变论[2>是法国数学家雷内托姆于1972年提出的研究客观世界非连续性突然变化现象的数学方法。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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突变论认为，系统所处的状态，可用一组参数描述。当系统处于稳定态时，标志该系统状态的某个函数就取唯一的值。当参数在某个范围内变化，该函数值有不止一个极值时，系统必然处于不稳定状态。雷内托姆指出：系统从一种稳定状态进入不稳定状态，随参数的再变化，又使不稳定状态进入另一种稳定状态，那么，系统状态就在这一刹那间发生了突变。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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突变论运用拓扑学，奇点理论和结构稳定性等数学工具研究非连续性突变，数学家已证明当影响突变的控制变量多与5个时，突变模型就呈现为无限多种类型。所以突变论要求系统中控制变量的个数不多于4个，状态变量不多于2个。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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然而，对于ITS来说4个控制变量，2个状态变量远远不能满足系统研究的要求，ITS研究的是一项复杂的大系统工程，其中涉及很多影响因素，所以，由于交通系统的复杂性，我们提出利用可拓学，界壳论等智能方法来研究交通系统中的突变现象。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
3．智能方法WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
3.1 防护界壳[3>WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
首先，我们引入物元模型来定义界壳，约束界壳用物元表示为：WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
其中J表示界壳名称，Ci表示界壳的第i个特征，Vi表示特征的量值。（1≤i≤n）。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
接下来，我们就可以利用约束界壳的物元模型来分析人-机-环境系统的约束界壳。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
界壳物元的基本性质：P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
（1）发散性WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
1、一物多征：一个界壳可根据其含义具有多个特征，可根据实际环境增加或减少某些次要特征。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
2、一征多物：具有同一特征的界壳可以有很多个。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
3、一值多物：给定量值V0，则必存在n个界壳 ，特征 ，使 。plcjs.技.术_网
基本定理：WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
定理一（同征同值定理）：给定界壳物元 ，则它的同征同值界壳集 为其同征界壳集与同值界壳集之交，即： ；P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
定理二（同物同值定理）：给定界壳物元 ，则它的同物同值界壳集 为其同物界壳集与同值界壳集之交，即： ；WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
定理三（同物同征定理）：给定界壳物元 ，则它的同物同值界壳集 为其同物界壳集与同征界壳集之交，即： ；WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
（2）可拓性W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
1、可加性，包括界壳的可加性，特征的可加性，量值的可加性，物元的可加性；WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
2、可积性，包括界壳的可积性，特征的可积性，量值的可积性，物元的可积性；WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
3、可分性，包括界壳的可分性，特征的可分性。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（3）相关性WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
1、同界壳物元的相关性；W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
2、异界壳物元的相关性。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
（4）共轭性WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
包括界壳物元的虚与实，软与硬，潜与显，负与正。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
界壳套是由界壳组成的，当然也就具有界壳的可拓性质，但又与单个界壳的可拓性有所不同。界壳套的可拓性可用于分析界壳套，界壳套可通过界壳的可拓性质得到。界壳套可分为链式和格式。链式界壳套是指各界壳之间都是包含关系，而格式界壳套是指除最外层包含其他所有界壳之外，界壳之间的关系是任意的。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
3.2 可拓力[4>WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
可拓力是广义力，具有六个主要特征，即：大小、方向、作用点、载体、使用者和所有者。而其中物元变换能否进行取决于力的作用，变换的程度和力的大小、方向和作用点有关。按不同的分类方法，可拓力可分为显力和潜力，正力和负力，实力和虚力等等。可拓力可以分解，合成；可以进行方向变换；可以沿一定方向传递，对应的可拓力之间还可以互相转化。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
可拓力的基本性质：WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
（1）大小：可用模糊语言｛NB,NM.MS,0,PS,PN,PB｝描述，其具体评估及取值可由专家群体，WAS系统给出。由物元定义得： WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（2）方向：可根据需要确定正负，并可用平行四边形法则来合成；WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（3）作用点：交通系统是一个复杂大系统，每个事物都不是孤立的，常常出现牵一发而动全局的情况。用可拓学的方法，确定某一个力在具体局部范围的隶属度i，设某局部为Ai，则可拓力可表示为：WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
从而可拓力可用物元表示为： P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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要使用可拓力，就必须对他进行控制。但是有许多因素往往是不确定的，不能用确切的数学模型表示，而控制规则只能以语言的形式进行定性的描述。这类数学问题如用传统数学难以达到满意的效果。因此，我们运用模糊推理对界门进行控制。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3.2 界门的Fuzzy-控制WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
要有效的控制突发时间的发生就要找到界壳上强度最薄弱的界门，界门是由各个约束因素共同作用的结果，如界门的面积，厚度，开关速度，频率等。为了确定各个因素的取值及其它们之间的关系，我们将各个因素映射到模糊空间中进行讨论， 其中F为一组模糊语言,?为一个映像）有了这个基础就可以求出每个界门的隶属度j（j∈J），当满足 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
时，就能有效的控制突发事件的发生。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
4．应付突发事件的程序WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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下面我们综合运用包括界壳论、可拓方法、集对分析、模糊聚类、识别、推理、权重分析系统、模糊灰色物元空间FHW等智能方法对高速公路道路系统防御界壳进行智能分析。其程序框图见图1。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
一、准备阶段：WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
（1）把城市道路情况数据输入数据库作为事件Ai；WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
（2）系统判断有无突发事件，若有突发事件发生则进行第（3）步，否则归为事件A；——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（3）应急处理，及时防止情况的进一步恶化；WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
（4）聘请专家系统对突发事件进行分析，并对后期的决策提供指导意见；WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（5）系统对数据进行智能可拓与分解；plcjs.技.术_网
（6）调用“事件－任务”关联数据库（由WAS系统给出）；WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
（7）WAS系统[6>确定关联阀值；WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
（8）剔除不必要信息；WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
二、信息分析阶段：WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（9，10，11）运用传统模糊方法对信息进行聚类、识别，通过经验库处理；plcjs.技.术_网
（12）运用可托学的思想对仍旧无法识别的信息做可拓分解；——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
13）用集对分析的思想对信息的同，异，反三方面进行分析；WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
（14）WAS系统确定集对关联函数中的正，反两分量的标准值；plcjs.技.术_网
（15）可拓“3－4－4法”[7>进行方法的拓展和创新；——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（16）当系统给出的正负系数大于标准值进入决策阶段，否则对信息再次 （17）运用消错“15－6－3法”[8>对系统错误进行修复；WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
三、决策阶段：WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（18）制定决策方案；P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（19，20）调用FHW[9>进行决策；WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
（21）可以调用集对匹配系统（SPM）[10>进行决策与对策匹配；P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（22）满意否？若满意进入建立防御界壳阶段，否则进行第（23）步；WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
（23）对对策进行可拓分析推理与协商；WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
四、建立防御界壳阶段：WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（24）事后分析；WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
（25）建立防御界壳，Fuzzy－界门控制；WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（26）归入经验库。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
5．应用WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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城市交通突发事件是发生在城市道路网上造成交通通行能力下降的预想之外的事件，较为常见的有交通事故和非周期性交通拥挤。当发生这些交通突发事件时，道路网就会打破原有的正常运行状态，从而引起局部性交通受阻，若得不到及时的控制，极有可能蔓延成全局性的交通堵塞，有时还会引发二次性交通事故，因此我们通过智能方法在城市道路网上建立防止交通突发事件发生的防御界壳，通过对交通突发事件各个因素的智能分析，尽可能确定交通突发事件的界壳，以此最大限度地减少交通突发事件的发生。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户