CN109214547A - 一种智慧城市规划系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智慧城市规划系统，包括建筑信息采集模块、交通优化子系统和城市规划模块，所述建筑信息采集模块用于采集城市建筑信息，所述城市建筑信息包括居民住宅、商业建筑、工厂建筑和城市绿化带的面积和位置，所述交通优化子系统用于对城市交通效率进行优化，所述城市规划模块根据城市建筑信息和交通优化情况对城市进行规划。本发明的有益效果为：通过城市建筑信息采集和交通优化，实现了城市的准确、科学规划。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域，具体涉及一种智慧城市规划系统。
背景技术
目前，随着城市化的进程的加快以及人口的快速增加，人们逐渐开始关注城市的智慧规划，但是由于现有的城市建设是基于传统的城市规划设计而成的，而传统的城市规划大多以城市用地为核心对象，从城市总体规划到城市功能分区再到建筑设计，而缺乏对能源利用、绿地铺设的规划，同时也未细化到居民建筑、商业建筑、工厂建筑、交通线路以及人流分布之间的协调，不能真正有效地实现城市的智慧规划。城市交通系统是承载人类活动的基本构件之一，是城市繁荣、有序和高速发展的主要支撑条件。然而，现代城市在快速发展过程中遇到了日益严重的交通问题，严重影响着城市的经济建设和运转效率，给人们的工作和生活带来了种种不便与损害，己经成为制约城市可持续发展的主要瓶颈。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种智慧城市规划系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种智慧城市规划系统，包括建筑信息采集模块、交通优化子系统和城市规划模块，所述建筑信息采集模块用于采集城市建筑信息，所述城市建筑信息包括居民住宅、商业建筑、工厂建筑和城市绿化带的面积和位置，所述交通优化子系统用于对城市交通效率进行优化，所述城市规划模块根据城市建筑信息和交通优化情况对城市进行规划。
本发明的有益效果为：通过城市建筑信息采集和交通优化，实现了城市的准确、科学规划。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
附图标记：
建筑信息采集模块1、交通优化子系统2、城市规划模块3。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种智慧城市规划系统，包括建筑信息采集模块1、交通优化子系统2和城市规划模块3，所述建筑信息采集模块1用于采集城市建筑信息，所述城市建筑信息包括居民住宅、商业建筑、工厂建筑和城市绿化带的面积和位置，所述交通优化子系统2用于对城市交通效率进行优化，所述城市规划模块3根据城市建筑信息和交通优化情况对城市进行规划。
本实施例通过城市建筑信息采集和交通优化，实现了城市的准确、科学规划。
优选的，所述交通优化子系统2包括第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块，所述第一处理模块用于建立城市模型，所述第二处理模块用于根据城市模型确定交通效率度量值，所述第三处理模块用于根据城市模型确定环境度量值，所述第四处理模块根据交通效率度量值和环境度量值优化城市交通；所述第一处理模块用于建立城市模型，具体是：将城市划分为一个中心区域和n-1个外围区域，将中心区域编为1号，将外围区域按照2，3，…，n进行编号，n表示城市区域的总数。
本优选实施例交通优化子系统将城市交通效率最大化作为交通优化目标，同时将出行能耗和污染物排放纳入优化目标，在整个城市交通系统优化过程中将能够更好地反映土地布局、资源消耗、环境保护与城市交通系统的动态关系，满足城市交通系统的社会效益最大化目标，为智慧城市规划奠定坚实基础；随着外围区域居住配套设施的完善、交通可达性的不断提高，外围区域人口密度将逐渐上升，产生了更多的出行需求，同时城有中心区域人口密度会有所下降，将城市划分为中心区域和外围区域，符合城市发展趋势。
优选的，所述第二处理模块包括一次交通效率度量子模块、二次交通效率度量子模块和三次交通效率度量子模块，所述一次交通效率度量子模块用于确定交通效率第一度量值，所述二次交通效率度量子模块用于确定交通效率第二度量值，所述三次交通效率度量子模块根据交通效率第一度量值和交通效率第二度量值确定交通效率度量值；
所述一次交通效率度量子模块用于确定交通效率第一度量值，具体是：假设每个区域内部或者区域之间均有m种交通运输方式和l种土地利用方式。采用下式确定交通效率第一度量值：
上述式子中，f(ti，k)表示第i个区域第k种交通方式的平均出行时间函数，Qi表示第i个区域内出行量，ri，k表示第k种交通方式出行量占第i个区域内出行量比例，其中，Si，j表示第i个区域内第j种土地利用方式的土地面积，qi，j表示第i个区域内第j种土地利用方式的出行发生强度，EH1表示交通效率第一度量值；
所述二次交通效率度量子模块用于确定交通效率第二度量值，具体是：采用下式确定交通效率第二度量值：
上述式子中，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式的出行量，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式运行的路径距离，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式的平均出行速度，EH2表示交通效率第二度量值；
所述三次交通效率度量子模块根据交通效率第一度量值和交通效率第二度量值确定交通效率度量值，具体为：采用下式确定交通效率度量值：
上述式子中，EH表示交通效率度量值；
本优选实施例一次交通效率度量子模块和二次交通效率度量子模块分别考虑区域内部交通效率和区域之间交通效率，交通效率第一度量值反映了区域内出行的总时间消耗，交通效率第二度量值反映了区域间出行的总时间消耗，交通效率度量值综合交通效率第一度量值和交通效率第二度量值，反映了城市总体交通效率；
优选的，所述第三处理模块包括一次环境度量子模块和二次环境度量子模块，所述一次环境度量子模块用于确定能源消耗度量值，所述二次环境度量子模块用于确定污染物排放度量值；
所述一次环境度量子模块用于确定能源消耗度量值，具体是：采用下式确定能源消耗度量值：
上述式子中，EM1表示能源消耗度量值，Ai表示第i个区域内的交通燃油消耗量，Bi，h表示第i个区域和第h个区域间交通燃油消耗量；
所述二次环境度量子模块用于确定污染物排放度量值，具体是：采用下式确定污染物排放度量值：
上述式子中，EM2表示污染物排放度量值，Ci表示第i个区域内的污染物排放量，Ei，h表示第i个区域和第h个区域间污染物排放量；
优选的，所述第四处理模块根据交通效率度量值和环境度量值优化城市交通，具体是：确定交通效率优化目标函数：YW＝EH，约束条件为EM1＜EM1max，EM2＜EM2max，其中，EM1max表示能源消耗限值，EM2max表示污染物排放限值，根据目标函数对交通效率进行优化。
本优选实施例第四处理模块中目标函数城市道路交通效率最优满足各种出行方式总时耗最小，而且还满足交通能源消耗和污染物排放限值约束，有助于建设高效率的城市交通系统和提高城市规划水平。
采用本发明智慧城市规划系统，选取5个城市进行实验，分别为城市1、城市2、城市3、城市4、城市5，对城市规划成本和城市规划效率进行统计，同现有城市规划系统相比，产生的有益效果如下表所示：
| 城市规划成本降低 | 城市规划效率提高 | |
| 城市1 | 29％ | 27％ |
| 城市2 | 27％ | 26％ |
| 城市3 | 26％ | 26％ |
| 城市4 | 25％ | 24％ |
| 城市5 | 24％ | 22％ |
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种智慧城市规划系统，其特征在于，包括建筑信息采集模块、交通优化子系统和城市规划模块，所述建筑信息采集模块用于采集城市建筑信息，所述城市建筑信息包括居民住宅、商业建筑、工厂建筑和城市绿化带的面积和位置，所述交通优化子系统用于对城市交通效率进行优化，所述城市规划模块根据城市建筑信息和交通优化情况对城市进行规划。
2.根据权利要求1所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述交通优化子系统包括第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块，所述第一处理模块用于建立城市模型，所述第二处理模块用于根据城市模型确定交通效率度量值，所述第三处理模块用于根据城市模型确定环境度量值，所述第四处理模块根据交通效率度量值和环境度量值优化城市交通；所述第一处理模块用于建立城市模型，具体是：将城市划分为一个中心区域和n-1个外围区域，将中心区域编为1号，将外围区域按照2，3，…，n进行编号，n表示城市区域的总数。
3.根据权利要求2所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述第二处理模块包括一次交通效率度量子模块、二次交通效率度量子模块和三次交通效率度量子模块，所述一次交通效率度量子模块用于确定交通效率第一度量值，所述二次交通效率度量子模块用于确定交通效率第二度量值，所述三次交通效率度量子模块根据交通效率第一度量值和交通效率第二度量值确定交通效率度量值；
所述一次交通效率度量子模块用于确定交通效率第一度量值，具体是：假设每个区域内部或者区域之间均有m种交通运输方式和l种土地利用方式，采用下式确定交通效率第一度量值：
上述式子中，f(ti，k)表示第i个区域第k种交通方式的平均出行时间函数，Qi表示第i个区域内出行量，ri，k表示第k种交通方式出行量占第i个区域内出行量比例，其中，Si，j表示第i个区域内第j种土地利用方式的土地面积，qi，j表示第i个区域内第j种土地利用方式的出行发生强度，EH1表示交通效率第一度量值。
4.根据权利要求3所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述二次交通效率度量子模块用于确定交通效率第二度量值，具体是：采用下式确定交通效率第二度量值：
上述式子中，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式的出行量，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式运行的路径距离，表示第i个区域和第h个区域间第k种交通方式的平均出行速度，EH2表示交通效率第二度量值；
所述三次交通效率度量子模块根据交通效率第一度量值和交通效率第二度量值确定交通效率度量值，具体为：采用下式确定交通效率度量值：
上述式子中，EH表示交通效率度量值。
5.根据权利要求4所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述第三处理模块包括一次环境度量子模块和二次环境度量子模块，所述一次环境度量子模块用于确定能源消耗度量值，所述二次环境度量子模块用于确定污染物排放度量值。
6.根据权利要求5所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述一次环境度量子模块用于确定能源消耗度量值，具体是：采用下式确定能源消耗度量值：
上述式子中，EM1表示能源消耗度量值，Ai表示第i个区域内的交通燃油消耗量，Bi，h表示第i个区域和第h个区域间交通燃油消耗量。
7.根据权利要求6所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述二次环境度量子模块用于确定污染物排放度量值，具体是：采用下式确定污染物排放度量值：
上述式子中，EM2表示污染物排放度量值，Ci表示第i个区域内的污染物排放量，Ei，h表示第i个区域和第h个区域间污染物排放量。
8.根据权利要求7所述的智慧城市规划系统，其特征在于，所述第四处理模块根据交通效率度量值和环境度量值优化城市交通，具体是：确定交通效率优化目标函数：YW＝EH，约束条件为EM1＜EM1max，EM2＜EM2max，其中，EM1max表示能源消耗限值，EM2max表示污染物排放限值，根据目标函数对交通效率进行优化。
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|---|---|---|---|---|
| CN115719110A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-02-28 | 轩创(广州)网络科技有限公司 | 一种基于地理信息的交通资源动态优化方法及系统 |
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| CN107220676A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-29 | 梧州市兴能农业科技有限公司 | 一种智慧城市规划系统 |
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