摘要:以目标和问题为导向，从我国城市轨道交通的战略性及复杂性入手，说明靠传统的工程思路解决问题的低效性，以及用新型的系统观念解决问题的有效性，继而在业内首次提出为实现城市轨道交通发展的更高质量、更可持续，有必要创建一门全新的交叉学科“城市轨道交通学”。随后，对创建“城市轨道交通学”的可行性，从国家学科设置管理、创建学科“三要素”及内外部条件进行了全面分析。最后，对城市轨道交通学的知识体系及创建路径，提出了初步设想，并重点论述坚持系统观念作为“城市轨道交通学”的方法论具有其理论合法性和实践合理性。期盼本文关于城市轨道交通学的知识体系及创建路径，能为行业提供了一种思考方向。
关键词:城市轨道交通学;方法论;开放的复杂系统;系统论;可持续;工程哲学
1研究背景
在我国城市轨道交通界，虽然研究活动众多，但缺乏一种共同的方法论，那就是“坚持系统观念”下的系统论。“十四五”时期，我国将进入新发展阶段，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中将“坚持系统观念”作为“十四五”时期经济社会发展必须遵循的原则之一。
交通论文范例：城市轨道交通乘务员排班优化模型研究
我国城市轨道交通发展至今已有60年，且随着科技快速发展和社会不断进步，城轨交通无论本身的建设实践还是所面临的外部环境，都越来越丰富和复杂;因此，城轨交通发展具有越来越强的系统性、综合性和动态性，其结果和影响也愈加广泛和深远。对此，需要业内各方更加自觉地运用系统科学的方法，从多因素、多层次、多方面入手，分析和解决问题，在多重目标中寻求动态平衡[1]。只有这样才能实现我国城市轨道交通更为快捷、更为安全、更有效率、更高质量、更可持续的发展。但遗憾的是我国城轨交通界目前尚未形成全面运用新时代系统观念下的系统方法论的局面，相应地，对城轨交通的前瞻性思考、全局性谋划、战略性布局、整体性推进等工作亟需进一步加强。
笔者认为，针对城轨交通“开放的复杂系统”，应坚持系统观念，利用从定性到定量的“综合集成方法”，即以系统的方法论研究其政策制定、投融资、规划设计、工程建设、技术装备、运营管理、资源开发、数字孪生、生活赋能等各个业务领域;并以系统观念统筹考虑城轨交通跟产业与城市、经济与财政、环境与生态、人文与社会等各个方面的关系，从而逐步建立起一门多学科交叉融合的“城市轨道交通学”十分必要，也正当其时。
基于解决现实问题与谋划远景未来的有效性与系统性，本文对创建“城市轨道交通学”的必要性与可行性进行了初步探究，同时对“城市轨道交通学”研究的总方法论进行了初步论述，且贯彻全文。所谓“城市轨道交通学”(文中有时简称“城轨学”)，是研究城市轨道交通范畴内各种项目活动及项目群活动，与各种相关资源及外围环境之间，相互关系及其作用机理的一门交叉学科。
需要说明的是，这里的“项目”，是广义项目的概念;这里的“城市轨道交通”则包括了地铁、市域快轨、轻轨、中低速磁浮交通、跨坐式单轨、悬挂式单轨、自动导向轨道、有轨电车、导轨式胶轮系统和电子导向胶轮系统等各种城轨交通制式。同时，也应该注意到，以地下线路为主要敷设方式的高大运量的地铁系统，与以地面或高架为主要敷设方式的其他城轨交通制式相比，对城市、经济、社会、环境的影响力更大、更深远。从某种意义上讲，只要我国地铁能够实现可持续发展，那么我国城轨交通基本也就可以实现可持续发展。因为，我国地铁的发展直接决定了我国城轨交通的发展。地铁是我国城轨交通领域过去、现在、将来的主要矛盾体。
2我国城市轨道交通发展具有战略性
2017年，党的“十九大”工作报告提出了我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，并明确地提出了建设交通强国的战略举措。
为此，2018年，中国城市轨道交通协会包叙定创始会长，在“交通强国，铁路先行”的基础上，提出了“交通强国，城轨担当”的战略取向，助推交通强国建设。2019年9月，中共中央、国务院在《交通强国建设纲要》中提出：从2021年到2035年，基本建成交通强国，这要求智能、平安、绿色、共享交通发展水平明显提高，城市交通拥堵基本缓解，无障碍出行服务体系基本完善。到本世纪中叶，全面建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国。
在贯彻落实“交通强国”战略中，为让我国城轨交通行业发挥应有的作用，对我国城轨建设运营的历史进行总结、现状进行正视、未来进行谋划，即对我国城轨交通的高质量发展进行全面系统的思考，就显得尤为重要。城轨交通发展之快、规模之大、水平之高和影响之深远，使其在经济社会中的地位迅速提升并具有战略性。
一是，在提升城市发展水平和环境质量、方便人民出行和提高生活水准、实现和谐宜居和激发城市活力、促进城镇化和培育优化城市群都市圈等重大经济社会任务中，城轨交通发挥基础性作用，在城市发展中的战略地位进一步显现。
二是，作为城市基础设施的城轨交通，未来有望成为国民经济新的增长点和基础设施投资新的兴奋点，对于经济新常态下扩内需、稳增长具有举足轻重作用;作为战略性新兴产业和“中国制造”重要内容的城轨交通，对于实现自主创新的突破和带动产业结构转型升级，具有不可替代的作用，这些都凸显其在国民经济发展中的战略地位。
三是，实施“走出去”战略，城轨联手高铁，对实现境内外更广范围基础设施互联互通具有引领作用;都市圈城市群的新型城镇化发展，城轨交通的高效衔接，是京津冀协同发展、长三角一体化发展、粤港澳大湾区建设的重要支撑，这都显示其在国家重大战略中的作用进一步增强。总之，城轨交通发展，将大力提升其在城市发展、经济建设和国家战略中的地位[2]。因此，加快实现我国城轨交通高质量发展具有十分重要的战略意义。
3我国城市轨道交通发展具有复杂性
3.1复杂性的表现60年来，我国城市轨道交通发展总体有序，建设成就是巨大的、建设经验是丰富的、建设历程是光辉的。可以说，城轨交通事业与我国经济社会发展，同频共振，一路前行。在世界范围内，虽然我国城市轨道交通发展史并不久远，但其发展历程是不平凡的，发展现状是充满矛盾的，发展趋势是充满挑战的。即我国城轨交通的发展是复杂的。这种复杂性表现在：投资大、周期长、因素众多、关系交织、事关重大。具体如下：工程专业方面：包括各种专业、系统、设备、装备、材料。
产业链方面：涵盖政策制定、投融资、规划设计、建设管理、装备制造、施工安装、运营维护、资源开发等全寿命周期的各个阶段;学科方面：涉及工学(土木、建筑、机械、设备、交通运输、城乡规划、风景园林等)、经济学、社会学、生态学、管理学、艺术学、心理学、法学、地理学、地质学、统计学、系统科学、工程哲学等诸多门类学科;知识方面：从工程层面、技术层面、科学层面，一直上升到哲学层面;可持续发展方面：作为国计民生的一个重要领域，城轨交通的可持续发展与否，对经济与财政、环境与生态、人文与社会的可持续发展，具有重大影响。
以上的每一种因素、每一个层面，都是头绪繁多，关系交织，相互促动，相互制约，并具有众多相关方，同时还与各自外围环境相互作用。比如，城轨交通线网的规划审批与国家经济发展形势和货币财政政策，以及城市的财力、人口、债务、客流、总体规划等紧密相关。如果把“城轨界”比作“自然界”，那么城轨界的各种项目(活动)，就好比各种生物，各种项目群就是生物种群，多个项目群又构成了更大更高的项目群落，这些项目及项目群(落)的活动，时时刻刻又与各自的外围环境相互作用。因而，鉴于城轨交通的社会性及其复杂性，完全可以视其为社会系统工程中的一个“开放的复杂系统”。
3.2需要解决的问题
城轨交通的这种复杂性，在微观、中观、宏观三个层面，在“经济、社会、环境”三个方面，目前需要进一步研究解决的问题还不少。
1)经济方面。部分城市还存在资金落实不到位及客流增长不理想的问题;项目沿线土地增值等边际贡献，难以有效量化和回馈到项目财务收入中;投资建设运营中，存在市场机制与宏观调控不协调问题，如在政府投资运营的模式下，运营补贴、更新改造的投入随运营规模增大而增加，给不少城市带来越来越大的财政压力。
2)社会方面。城轨交通作为“准公共产品”，其社会性主要考虑公众的服务性与公众的参与性两个方面。一方面，目前建设运营过程中，还有许多“以人为本”的工作要做。另一方面，在票价调整、环境影响评价、社会稳定性评价等方面，公众作为“有资质的行动者”应该更多地介入到工程决策和价值评价中。
3)环境方面。毫无疑问，城轨交通是电力牵引，与燃油机动车相比，节能环保效果明显。但是，对某些客流不足的线路，其节能效果就要大打折扣。另外，部分交通廊道与城市生态廊道重合，或占用基本农田，或与风景名胜生态保护区不协调，这对自然生态环境都会造成一定影响;再者施工降水、施工污染、运行的振动噪声等也会对周边环境造成较大影响。
除了以上问题，新的发展阶段，会对城轨交通提出更高要求、更大挑战。比如，目前全国城轨交通运营补贴总额已超过500亿元，长此以往，不少城市的城轨交通“建后费用”，将超过其同期“新建费用”;城轨交通与城市更新协同问题;随着老龄化社会的到来，城轨交通如何“适老”，也是一个全新的社会问题;另外，城轨交通立法问题也亟待进一步研究;城轨交通作为投资大户(GDP总量占比约1%)及能耗大户(用电总量占比3‰～5‰)，如何面对“2030年碳达峰”与“2060年碳中和”这些时代课题，如何助推风能、光能(2030年装机12亿kW以上，发电总量占比近30%)通过“氢燃料电池”等方式进入城轨交通领域，这些问题尚待解决。所以，城市轨道交通，基于工程本体论，虽然它还是一项重大城建“工程”，但它的确已成为一个综合概念与复杂系统。
4靠传统思路解决问题是低效的
前面论述了我国城市轨道交通具有战略性与复杂性，事关国计民生，是“社会系统工程”中的一个“开放的复杂系统”。在60多年的发展历程中，各个城市的发展时序、发展模式、发展路径，有共性部分，也有个性部分。各自的方法论也不尽一样，其中对于“系统科学”的把握与运用，程度不一。对“系统论”的运用，更多是一种朴素的自发，尚未上升到一种理性的自觉。传统解决问题的思路，有以下几个特点：重当下战绩，不重未来效益：缺乏前瞻性思考。比如，对债务、客流等各类风险的“未雨绸缪”做的少;全寿命周期的“高瞻远瞩”不到位。重具体项目，不重城轨全域：缺乏全局性谋划。许多工作需要进一步强化。
如：全国一盘棋，更好发挥中央、地方和各方面积极性;全市一盘棋，实现“城轨交通与城市”的两者融合，城市综合立体交通网的构筑;多种制式的协调发展;全国行业资源统筹、集约利用等。重创新应用，不重关键突破：缺乏战略性布局。城轨交通领域的科技创新，硕果累累。但创新应用多，科技攻关少，城轨交通未来的发展，同样也面临“卡脖子”问题。城轨交通科技创新能力、安全智慧绿色发展水平还要进一步提高。
5用新型思路解决问题的有效性
世界观制约方法论。解决问题的新型思路，来自于对“城轨交通”的深入认识。如果此前，多把“城轨交通”看成是一项城市基础设施“工程”，那么从本文开始，就要把“城轨交通”作为社会系统工程中的一个“开放的复杂系统”来对待。尤其是在高质量的新发展阶段，城市轨道交通的系统性、综合性、动态性必将越来越显现。既如此，就必须用新型思路来看待、分析和解决问题，即采用系统的方法论，这也是由城轨交通的自身特点及时代特点所决定的。
5.1由城轨交通的自身特点所决定
直接综合方法、简单统计方法、类比方法、简单技术经济论证、单打一研究等方法，对于小系统、简单系统是适用的，但对于城轨交通这样一个开放的复杂系统，只能是部分适用。对于开放的复杂巨系统，定性定量相结合的综合集成方法，就是其研究方法[4]。所以，城轨交通既然是一个系统，它就需要系统的方法论;城轨交通既然是一个复杂的系统，它就需要综合集成方法。比如，每一项城轨交通TOD开发活动，只有利用综合集成方法，才能在各利益点间找到平衡。
6创建“城市轨道交通学”的必要性
我国城市轨道交通发展具有战略性、复杂性，解决老问题与应对新挑战，靠传统思路(方法论)是低效的，用新型思路(方法论)才是有效的。因为城市轨道交通已不再仅仅是一项城市基础设施工程，而是一个与“经济、社会、环境、人”紧密相关的“开放的复杂系统”，并已进入更高质量、更可持续的新发展阶段。城市轨道交通可持续发展追求经济、社会、生态三者的持续协调发展，其中生态持续发展是基础，社会持续发展是目的，经济持续发展是条件。三者之间既相互联系，又相互制约;其相互作用因地而异且处于不断变化之中。
7创建“城市轨道交通学”的可行性
从国家学科设置管理、创建一门学科的“三要素”、学科创建的内外部条件3个方面，论述创建“城市轨道交通学”的可行性。
7.1国家新设置“交叉学科”门类，为其提供了可行的新路径国务院学位委员会、教育部日前印发关于新设置“交叉学科”门类的通知。之前，我国一共有13个学科门类：哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、军事学、管理学、艺术学，将“交叉学科”设置为我国第14个学科门类，是我国学科设置方式的重大突破。因为原有的13个学科门类都是按照知识体系和研究领域来划分的，而交叉学科突破了传统上按照纵向的知识分类来设置的原则，依据社会发展的重大问题为出发点而设置。
按照社会需求把纵向的不同知识聚集在一起设立了学科，遵循的是社会需求逻辑而非单一的知识逻辑[5]。城市轨道交通，是“交通强国”国家战略的重要组成部分，与“国家综合立体交通网规划纲要(2021-2050)”强相关。城市轨道交通的高质量、可持续发展，符合国家重大战略需求，在“交叉学科”门类下，设置“城市轨道交通学”这一交叉学科，对其专门研究，是基本可行的。
8“城市轨道交通学”知识体系的初步设想
一门学科，一般会经历萌芽、形成、成熟、发展等阶段。本文内容只是关于城市轨道交通学知识体系的一些思想萌动。
8.1“城市轨道交通学”的概念
“城市轨道交通学”是研究城市轨道交通范畴内各种项目活动及项目群活动，与各种相关资源及外围环境之间，相互关系及其作用机理的一门交叉学科。这里的“项目”是广义项目的概念，包括“工程项目”，但绝不仅限于此。一次科技攻关活动，也是一个“项目”。这里借用“生态学”的概念，将影响城轨的外围环境分为社会生态圈和自然生态圈。其中社会生态圈主要是受城轨影响的相关人类利益群体，包括乘客，城轨企业，物业开发商或地方产业投资商，设计施工、装备设备等参建企业，高校和科研院所，政府;自然生态圈，主要是受城轨影响的自然生态部分，也包括人工建筑物、构筑物和人工景观等。根据前面分析研判，“城轨学”的研究对象主要聚焦于城轨社会生态圈，尤其是城轨规划决策阶段的项目相关方。
8.2“城市轨道交通学”的研究内容
“城轨学”的研究内容涵盖城轨范畴内全项目、全要素、全过程。城轨学的知识体系可以分为工具性、人文社科、自然科学和专业4部分知识体系。其中，专业知识体系包括城轨与经济管理、城轨规划理论与方法、城轨工程设计与施工、城轨技术装备、智慧城轨与服务及城轨人文与社会6个知识领域，这些知识领域细分为以下24个知识单元：城轨与经济管理：国家宏观经济、财税制度与城轨建设、城轨投融资理论、城轨产业经济;城轨规划理论与方法：城轨与自然生态(节能环保)、城轨与城市规划、城轨与城市交通立体规划。
9结语
“人类的活动产生经验，经验的积累和消化形成认识，认识通过思考、归纳、理解、抽象而上升成为知识，知识在经过运用并得到验证后进一步发展到科学层面上形成知识体系，处于不断发展和演进的知识体系根据某些共性特征进行划分而成学科”[6]。“城市轨道交通学”是一门关于城轨项目活动的知识体系，其知识的构成及其发展，也符合上述一般性规律。
所以，本文的目的是提出创建“城市轨道交通学”这一命题，引发关注我国城市轨道交通行业发展的有识之士(包括哲学家)及广大学者，积极思考，深入研究，为早日创立并完善“城轨学”而共同努力。目的不在于“城轨学”内容的完整性、正确性及科学性的描述程度。因作者知识结构及认知水平所限，文中观点及内容并不全面、甚至不正确，敬请专家及读者们批评指正!同时作者也希望看到就此命题，业内有更多、更深、更好的探究。
作者：于松伟，成砚，贺鹏，周敏，胡映月，李猛
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