CN1196312A - 奇偶数字逻辑动态综合系统工程 - Google Patents

Abstract

一种用于大幅提高地铁客运量的动态综合系统工程,是由人、物、时、空四个分系统组成,它们各自独立,而在整体逻辑关系上又相互制约,通过对它们假设、定义、排序、规范和逻辑上相互制约的操作,使地铁客运量增加最大到100%,本发明为国家节约了惊人的资金和时间,产生巨大的经济、社会和环境效益,对交通疏堵工程产生有利的影响,为国有大中型企业的深化改革提供了有参考价值的经验,它具有中国特色。

Description

奇偶数字逻辑动态综合系统工程(简称奇偶逻辑系统工程)

本发明属于以软科学为主以“硬科学”(工程物理学)为辅的技术领域。

大城市交通拥挤是世界各国还没有很好解决的难题，特别是经济高速发展中的发展国家的大城市，例如：中国的北京、上海、天津、广州等大城市就是典型实例，解决这一问题公认办法是发展地下轨道交通，特别是地铁交通，发展地下交通传统的办法有二种：一种是最根本的办法修建新的地铁；一种是在现有地铁的基楚上用传统的办法设计容量大的车辆、减少座椅、提高车速、缩短车次与车次的时间间隔，我们引用北京地铁的实践和这方面有关领导、权威、专家和职工的综合看法、意见、实践和评价；...，1995年12月下旬北京青年报的“北京交通太累了”一文报导：“...，北京公交系统不是没有首都的责任感，也不是没有强烈的进取心，他们把每一个边边角角能够挖潜的地方都“要”尽了“小聪明”，地铁人把车厢做成一个大肚子，只是为了每节车厢多装48个人，而这一切仅仅为了缺钱，北京地铁人说，他们为了挖潜可谓机关算尽，将原来地铁内的车厢座位改成圈椅；将原来的车身加宽，......；将原来三对车门改成四对车门，将原来车尾座椅去掉......，这些惊人的智慧和努力的背后折射出怎样的无奈和尴尬！......，要使城市公共交通发展必须发展快速轨道交通(地铁)，纽约、伦敦、巴黎、莫斯科、东京等地地铁客运量占城市公交客运总量的比重1985年分别为47.2％、36％、53.6％、41％、12.7％，而北京只占3.91％，而北京的人口大于或相近这些城市的人口，......，北京发展地铁势在必行，但资金从哪来，光靠国家投资不现实也不可能，地铁总公司想了根多办法，商业贷款，利率太高，...，招商引资，工程进度没有保证，BOT方式(投资者收回成本后交付国家)，又怕群众接受不了，...，地铁月票板发售23万张，而每月月票发售为19万张，那四万张“持板持购”的人...，被视为潜在的“洪水猛兽”...，地铁高造价是有目共睹的，据统计，每公里为6500万至1亿美元，每个车站为800万至2000万美元，用平均价格来估算北京一、二线地铁造价为：人民币400亿元左右，若考虑到资金的平均利息，其北京一、二线地铁造价为：人民币500亿左右；北京一、二线地铁建造时间也是有目共睹的，从1964年开建到1984年的二线地铁的试运行共耗时20年；由于浩大的露天工程对城市直接的环境严重污染长达近20年这也有目共睹的。

总之，从地铁的这些实践，从地铁大家的看法、作法、意见和评价，从我们的分析和结论，可以断言：要想提高地铁的运量100％，从根本上解决地铁的经济效益、社会效益和城市环境效益这个重大难题，传统方案既不现实又不可能。另外它最大的问题是：急国家之所难，这就是向国家要大量的巨额资金、场地、设备、人力、物力、时间，......。

在于多、快、好、省的提高地铁客运量100％，并同步解决地铁经济效益、社会效益和城市环境效益的问题。

3、本发明优点

以北京地铁为例它与现有技术相比它具有以下的优点：

(1)、本发明它可以提高地铁现高峰客运量100％，现有技术一般是不可能的，

(2)、本发明可以等效节约500亿元左右，现有技术一般是不可能的。

(3)、本发明至少节约10年以上时间，现有技术一般是不可能的。

(4)、本发明几乎节约地铁全部人员、场地和设备...，现有技术一般是不可能的。

(5)、本发明对缓解大城市(特别是北京)交通拥挤能起重要作用。

(6)、本发明对间接改善城市环境效益起到了极其重要的作用。

(7)、本发明有良好的社会效益。

为了全面了解本发明的内容，现进一步阐述并结合附图1、2(示理图和逻辑形式图)作如下的具体说明：

4、几条简要结论(参阅概况)

(1)、北京地铁高峰乘客最多、最挤、超载最严重(地铁调价后矛盾转移到地面上)。

(2)、北京地铁补贴最高(经济效益很差)。

(3)、北京地铁数量最少。

(4)、北京地铁急需资金但无处筹措。

(5)、北京地铁急需提高经济效益和社会效益。

(6)、北京地铁急需从根本上解决购月票这个老大难的热点问题，(据说黑市月票售价为500-1000元一张)

(7)、地铁短途票价高，严重影响地铁的经济效益和社会效益，间接影响环境效益。

(8)、公交职工(地铁)和个体私人汽车司机相比工资、住房、奖金等急待改善，但没有资金无法解决。

二、奇偶逻辑系统工程

1、奇偶逻辑系统工程的内涵

简单的说它的内涵是人、物、时、空四个分系统组成的动态综合系统工程，说得更具体点就是：将车站、乘客、列车、车次、车厢、停车标、发车信号、......，我们将这些不同的事物，根据我们的需要加以排序、定义、假设、......，在这个新的基础上对它们加以系统规范，进而找出我们需要的它们之间内在本质的联系，为实现我们目标服务，应该指出，我们用的名词、定义和学科只服务于我们的目标和资料(书本)上可能有很大的不同。例：方案中用到行为科学，我国资料介绍主要是研究企业管理中如何处理人际关系的问题...。美国主要是研究人和低级动物的行为，而我们的发明中除了研究人的行为外，还研究运动物的行为以及人和物在运动中之间的相互关系，即研究乘客的行为，列车的行为，研究乘客和列车的关系、乘客要到达目的和车站奇、偶排序的关系、乘客和车次的关系、乘客上车和奇、偶集车厢的关系、车次和车次的关系，车次、站台和停车标的关系、...。总之，在这些动态行为和综合关系中，我们在理论和实践结合的反复研究中，发现了在错综、复杂的关系中存在一种极其重要的规律一“奇偶数字逻辑规律”，进而创建了奇偶数字逻辑系统工程。为地铁深入技术挖潜创建了新的途径，

2、奇偶数字逻辑系统工程的假设：

(1)、乘客分系统

(2)、车站分系统(已排序的1、苹果园2、古城......、12、复兴门13、西单站......)。

(3)、停车标分系统(“12”、“6”...)

(4)、列车分系统(由奇、偶次列车子系统组成，即由以下“5)”和“6)”项相隔时间ΔT的奇、偶次列车子系统组成)。

(5)、奇次列车子系统：

(“A1111122222B”)

(6)、偶次列车子系统：

“A1111122222B”)

(7)、车头：“ ”(A或B)(8)、偶次车厢集子系统：

(“22222B”)

(9)、奇次车厢集子系统： (“A11111”)

(10)、站台单向排序序号(1、2、3、......、13、......、18)。

(11)、时间分系统(它贯穿系统全过程，由于奇、偶两列车时间间隔较短，乘客对时间要求不高，可以暂时不给出奇、偶车次的时间运行系统)。

(12)、 (“A****A”)为现行地铁运行列车示意图，A为车头，*为车厢，A和*的个数分别为它们各自的个数)。

(13)、：一线地铁从苹果园向西单方向为上行“↑”。

(14)、附图1、2、......为示理图和逻辑形式图

(15)、“A1111122222B”对“A*****”的位置差，形象的表示为它们的一维空间的相对位置差，其单位为一车厢长度(利用它可以帮助理解逻辑形式图，利用它们可以看出不同车次在相同或不同车站的停车位置的相互关系。

3、奇偶数字逻辑系统工程一、二线地铁各站的排序

一、二线地铁各站的排序是发明中第一步，是最简单的一步，也是非常重要的一步，

为了确保一、二线地铁各奇、偶集站在任何情况下奇、偶数字相对应的车站唯一性和统一性，我们对车站进行单向排序。但考虑到北京地铁第三期工程我们在一线运行环境中用列车上行单向排序，即1、苹果园2、古城3、......12、复兴门13、西单......，文件：RMGE2，为一、二、线地铁排序表。

序号    站名     序号      站名

1、    苹果园     1、     西直门

2、    古城站     2、     车公庄

3、    八角村     3、     阜成门

4、    八宝山     4、     复兴门

5、    玉泉路     5、     长春街

6、    五棵松     6、     宣武门

7、    万寿路     7、     和平门

8、    公主坟     8、     前门站

9、    军博站     9、     崇文门

10、   木樨地    10、     北京站

11、   礼士路    11、     建国门

12、   复兴门    12、     朝阳门

13、   西单站    13、     东十条

14     天安门    14、     东直门

15     王府井    15、     雍各宫

16     东单站    16、     安定门

17、   建国门    17、     古楼站

18     八王坟    18、     积水潭

4、奇偶逻辑系统工程示理图和逻辑形式图

示理图和逻辑形式图的内涵：利用该图和上述中的假设能比较严密地精确地无二义的而又不需要任何专门知识，结合必要的说明能将奇偶逻辑系统工程的结论、概念、规则、……和整个系统工程事实给表达出来，见附图1、2、…，(RMGE310、RMGE311、RMGE312、RMGE321、RMGE322)，

5、奇偶逻辑系统工程系统组成由附图1、2可知它是由五个分系统组成：车站分系统、乘客分系统、停车标分系统、奇偶次列车分系统、时间分系统，奇偶次列车分系统是由一个奇次列车子系统和一个偶次列车子系统组成的，而每个子系统又是由两个基本相同子系统的子系统组成，这个分系统的子系统基本是经过我们规范运行的奇偶厢集系统组成，具体讲是由6辆奇数集车厢为一组(以奇数1为代号)和6辆偶数集车厢为另一组(以偶数2为代号)组成的一列奇次(偶次)运动列车，如：

或“A1111122222B”(“A1111122222B”)。总之，这些分系统就组成了奇偶数字逻辑系统工程。

6、奇偶数字逻辑系统工程运动规律

例：见附图1和2，若奇次列车停在苹果园站，车头A仃在停车标“12”的位置上，则偶数集车厢 (“A22222”)全部仃在站台之外，它的车门全部关闭，这时奇数集车厢“

(“11111A”)全部仃在站台之内，车门全部打开，供奇数站下车乘客上车；当列车运行到古城站时，车头A仃在停车标6的位置上，奇数集车厢

(“A22222”)全部仃在站台之内，车门全部打开，供偶数站乘客下车和上车，这时奇数集车厢

(“1111A”)全部仃在站台之外，它的车门全部关闭，以下各站按着上述各自规律进行重复，偶次列车正好和奇次相反，这里不再重复。

二线地铁运行规律和一线一样、即一线运行规律完全适用于二线。但是由于二线是环线，一线不是环线，因此，一线它有更适合自己的规律(即开始前几站停车规律略)。

7、乘客行为

(1)、唯一的一一对应关系

在我们上述假设、定义和规范的条件下，用行为科学来讨论所有乘客上车和下车的行为，他们的行为只有四种情况和我们直接有关：上车两种情况一在奇数集站上车，或在偶数集站上车；下车两种情况一在奇数集站下车或在偶数集站下车，对每一位乘客来讲，上、下车的行为只有一种情况，不是奇数集站上车就是偶数集站上车，下车也一样，是唯一的一一对应关系。但是对我们更有意义的就是乘客的一种情况：不是奇数站下车，就是偶数集下车，这就是研究的重点，这就是我们对乘客上、下车行为规范核心。

(2)、对乘客上、下车行为的规范

为了乘客准确的到达目的，为了使地铁客运量增加100％，除了给乘客站名和它的相应数字代号的必要提示外，还必须规范乘客上车行为，即在一般情况下乘客若奇数集站下车，则乘客必须上奇数集车厢，即上代号为“1”的车厢；乘客若偶数站下车，则乘客必须上偶数集车厢，即上代号为“2”的车厢，本次列车在这一站载走为奇数集站(或偶数集站)下车的乘客，下次列车亦相反。

8、关于增加客运量N和列车车厢总数的关系。

可将D0视为各次列车车厢的总数。

(1)、D0＝12增加客运量N＝100％即增加了6节车厢(下面类似)

(2)、D0＝7增加N＝17％

(3)、D0＝8增加N＝33％

(4)、D0＝9增加N＝50％

(5)、D0＝10增加N＝67％

(6)、D0＝11增加N＝83％

当D0＞12时不在这次讨论范围之内；当D0＜12时小的多少就有多少车厢是通用车厢。

9、奇偶数字逻辑系统工程几项具体工作

(1)、乘客须知

地铁各站应给出经过数字排序的站名表，即文件：RMGE2乘客根据对照表知道自己到站是奇数集站，还是偶数集站，以便上相应的车厢，下要下的车站，即下车为奇数集站的乘客上代号为“1的车厢”到偶数集站下车的乘客上代号为“2”的偶数集车厢。

(2)、列车代号：

它们的代号分别设为；“1”和“2”等并将它们显明的印制在车厢外部明显的部位以便识别。

(3)、停车标设置

如：要提高地铁现运量的100％应再设置一个为“12”的停车标，它对原停车标“6”的位置为超前6个车身位置。

(4)、发车信号

原发车信号只能满足一半要求，因为车头在“12”停车标地点停车时，司机不能直接看到由站台中部信号员发出的发车信号，因此发车信号应利用最未车头增加一点信号传输设备就可完成此项任务。

(5)、车门开、关

奇偶集车厢车门的开、关必须独立，这个任务可以由列车头尾两车头中的相应设备分别来完成

(6)、广播系统广播系统的广播必须独立，这个任务可以由列车头尾两车头中的相应设备分别来完成。

(7)、强调一下，奇、偶集车厢的车门的开、关和广播系统必须独立控制，各行其职，各负其责三、问题和办法

1、人、车界面问题

本次列车载走的是其中的奇数集(或偶数集)站下车的乘客，剩下乘客的界面可能影响运行列车的界面，这是绝对不允许的，在目前应采取相应的“奇偶”管理措施严格分开。

2、复兴门站

复兴门站是一、二线地铁交汇点，乘客容量可能紧张的问题，但是它有些空间可以利用(或在必要时采用双停车办法)。

3、乘客等车时间是否延长了的问题？在乘客数量可比的情况下一点也没延长。

4、关于奇、偶集列车的刹车系统必须同时刹车，只少要协同作战(可用列车的头尾两车头中相应设备来解决)。

5、市场和效益问题

市场和效益是企业的生命，尽管地铁乘客市场很大，高峰乘客乘车相当拥挤，但由于此项发明提高客运量100％，因此地铁乘客这个市场仍需积极开拓和扩大，它的重点是非高峰时间的市场。故采取两点措施：

(1)应加大宣传力度，千方百计招揽乘客，大量占领乘客这个市场。它的宣传重点是要宣传自身的优点：准时、快速、安全、清洁、无污染、平稳、舒适、冬暖、夏凉......。

(2)、短途票价应当下调，使短途乘客增加，只要价格调得适当，既产生良好的社会效益又产生了巨大经济效益，同时间接产生可观的环境效益。它可以用简单计算来证明(从略)。

四、地铁资金的筹措(略)

五、安全

安全就应比任何时候孝都更加重要，因为它对三个效益影响太大，应加强警力和职能范围，......

六、午夜零点实验

考虑到此项工程的特殊的重要性，必须进行实验，考虑到地铁任务的特殊繁重，选择午夜零点实验比较合适。实验主要由二大部分组成：模拟实验和试运行实验。

实验主要考核以下具体项目：1、考核列车奇、偶集车厢车门开、关和广播系统的广播独立性以及它们逻辑上的协调性。

2、考核奇、偶次列车按要求在各站按停车标停车的准确性及奇、偶次列车停车的逻辑上正确性和协调性。

3、专核发车信号的准确性和实用性。

4、考核奇、偶集列车启动的功率能否胜任。

5、专核列车刹车系统的有效性。

6、考核路基、钢轨、道岔、弯道是否符合已规定的标准。7、考核奇、偶集列车的识别标记和各站的旅客须知以及广播系统配合广播这些须知的协调性等。

8、考核乘客到达目的准确性。

9、考核乘客乘错了车厢中途改乘车厢的方便性。

10、考核奇、偶集车厢车头的有关配合问题。

Claims (5)

1、一种提高地铁高峰客运量100％的由乘客、车站、列车、时间、空间各分系统组成的奇偶数字逻辑控制动态综合系统工程(简称奇偶逻辑系统工程)，其特征是：

(1)在地铁各站必须按自然数进行单向排序。

(2)列车分系统是由两个相邻有一定时间间隔相同的奇、偶车次的子系统组成，每个子系统是由12节车厢(含首尾两车头)组成，即由两基本相同的各奇、偶数集为六节车厢(各含一个车头)的子系统的子系统组成。

(3)为了提高100％的客运量除有经过排序的地铁各站外，还必需设立新的停车标记“12”，它的相对位置是超前原停车标记“6”六个车身位置(也可根据不同增产需要调整停车标“12”和相应的超前位置)。

(4)奇、偶车次车头的停车位置在不同时间分别停在同一站台不同停车标记“6”和“12”的位置上(或者相反)。

(5)、奇次(或偶次)列车的车头在各站之间应交替停在“6”和“12”的停车标位置上。

(6)、奇偶集车厢车门的开、关必须遵守在站台内的车厢集的车门应全部打开，在站台外的车厢集车门全部关闭。

2、按权利要求1所述的奇、偶数字逻辑系统工程，其特征在于每站都有几处乘车须知和各站台的排序表，乘客据此知道自己所到达的站是奇数集站或偶数集站，以便上相应的车厢，下相应的车站。

3、根据权利要求1所述的奇偶数字逻辑系统工程，根据奇数集车厢和偶数集车厢各自需求，各车门和广播系统必须是独立控制。

4、按权利要求1所述的奇偶数字逻辑系统工程，其特征在于奇、偶集车厢都在自己车身外部明显处都有显明的奇、偶数字标记如“1”和“2”，供乘客上车使用。

5、按权利要求1所述的奇、偶数字逻辑系统工程，其特征在于它的车头停在停车标“12”的位置上，车头上司机将无法看到在站台上发出的发车信号，因此应通过列车尾部车头观测(或其它方式)发车信号并通过车上简单的有线联系传递给车头。

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