CN114282856A - 一种市政基础设施综合承载力评估方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开的一种市政基础设施综合承载力评估方法、系统及存储介质，该方法包括：获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标；根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值；对各项市政基础设施承载力评估指标的设施承载力进行评估，根据设施承载力评估结果，结合城市规划规范划定的评估范围，确定评估等级；确定各设施承载力的隶属度函数，并根据隶属度函数确定各设施承载力在相应评估等级下的隶属程度；将各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域，更具体地说，涉及一种市政基础设施综合承载力评估方法、系统及存储介质。
背景技术
随着城市的迅猛发展，市政基础设施与片区用地开发存在反馈不灵敏、配套不及时、负荷不均匀、引导不充分等现象。目前，市政基础设施大多是随着片区开发进行被动配套，或者在设施难以承载时进行后期增补，其缺乏主动协调和引导城市开发与设施支撑的良性循环，且高强度的用地开发也导致了现状市政基础设施难以满足城市得后续发展要求。
另外，由于市政基础设施的体系多样化、设施结构的不断复杂、以及新型基础设施不断创新发展，目前也缺乏统一、有效的评估技术方法，难以针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的技术方案存在的难以针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设的技术问题，提供一种市政基础设施综合承载力评估方法、系统及存储介质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种市政基础设施综合承载力评估方法，包括：
S1、获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标；
S2、根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值；
S3、根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估；
S4、根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级；
S5、确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度；
S6、将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
本申请还提供了一种市政基础设施综合承载力评估系统，所述系统包括指标获取模块、权重计算模块、承载力评估模块、评估等级确定模块、隶属程度确定模块以及综合承载力评估模块，其中：
所述指标获取模块，用于获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标；
所述权重计算模块，用于根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值；
所述承载力评估模块，用于根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估；
所述评估等级确定模块，用于根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级；
所述隶属程度确定模块，用于确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度；
所述综合承载力评估模块，用于将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括市政基础设施综合承载力评估方法程序，所述市政基础设施综合承载力评估方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的方法的步骤。
实施本发明的一种市政基础设施综合承载力评估方法、系统及存储介质，该方法通过梳理不同市政基础设施特征，获取的多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标，并综合考虑设施完善度、设施容量充裕度以及服务水平等因素，评估现状地块或开发方案对市政基础设施综合承载能力的影响程度，从而指导容积率、建筑密度等土地利用核心要素指标的动态调整，针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设，有效的提高了规划效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的一个实施例中的一种市政基础设施综合承载力评估方法的流程图；
图2是市政基础设施承载力评估指标的分布示意图；
图3是本发明的一个实施例中的一种市政基础设施综合承载力评估方法的整体实施流程图；
图4是本发明的一个实施例中的一种市政基础设施综合承载力评估系统的系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种市政基础设施综合承载力评估方法的流程图。以该方法应用于计算机设备（该计算机设备具体可以是终端或服务器，终端具体可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群）为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S1，获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标。
具体的，市政基础设施用地主要分为供应、环境、安全等设施用地，其中供应类主要包含电力、供水、燃气、供热、通信、邮政等，环境类主要包含污水和环卫，安全类主要包括防洪、排涝和消防。当前实施例中，计算机设备结合城乡用地分类和新型设施的发展趋势，以供应保障、环境保护、防灾减灾和协调提升四大类为基础，实现市政基础设施承载力评估指标的获取。
在其中一个实施例中，计算机设备通过对市政基础设施进行特征分析，并通过分析得到的特征结果建立市政基础设施综合承载力评估体系。当前实施例中，考虑到问题突出、关注度高、与生活或土地利用直接相关的设施，设定供应保障类为资源型基础设施，包含供水、电力、燃气，且以容量控制为评估核心；设定环境保护类为环境型基础设施，包含污水和环卫，且以影响控制为评估核心；设定防灾减灾类为安全型基础设施，包含排涝和消防，且以风险控制为评估核心；由于，随着对城市高质量发展要求以及信息化技术迅速发展，则设定协调提升类包含海绵城市和5G基站设备。
需要说明的是，当前实施例中构建的市政基础设施综合承载力评估体系请参考图2，本申请实施例对此不作过多说明。
步骤S2，根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值。
具体的，计算机设备采用层次分析法确定市政基础设施综合承载力的各项评估指标分别对应的权重值。
当前实施例中，将通过专家打分的方式，对所属同一隶属关系的多项评估指标进行两两比较，并采用1~9 尺度法对指标重要性进行赋值。
之后，计算机设备再根据赋值所得的重要性取值，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值。
步骤S3，根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估。
步骤S4，根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级。
具体的，由于当前实施例中所设定的市政基础设施综合承载力指标体系，来源于不同的市政基础设施，且评估对象和评估方式也完全不同，其中，既包含容量评估类型，也包含达标评估类型，因此，对于一些定性的指标也需要量化。
当前实施例中，计算机设备将各类承载力指标划分为富余、均衡、超载、严重超载、缺口五个评估等级。现以评估供水设施承载力为例，根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-2016）的要求，城市给水系统中的调蓄水量宜为给水规模的10％～20％，因此计算机设备可以按照表1中划定的评估范围，确定供水设施承载力的评估等级：
表1
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 供水设施C1 | <i>Cap</i><sub><i>w </i></sub>> 1.2 | <i>Cap</i><sub><i>w </i></sub>≥ 1.1 | <i>Cap</i><sub><i>w </i></sub>≥ 1 | <i>Cap</i><sub><i>w </i></sub>< 1 |  |
又例如，以评估供电设施承载力为例，根据《 城市电力规划规范》（GB/T50293-2014）对电网容量容载比配置要求，计算机设备可以按照表2-表9中划定的评估范围，确定各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力的评估等级：
表2
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 供电设施C2 | <i>Cap</i><sub><i>e </i></sub>> 2.2 | <i>Cap</i><sub><i>e </i></sub>≥ 1.5 | <i>Cap</i><sub><i>e </i></sub>≥ 1.1 | <i>Cap</i><sub><i>e </i></sub>< 1.1 |  |
表3
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 燃气设施C3 | <i>Cap</i><sub><i>g </i></sub>> 4 | <i>Cap</i><sub><i>g </i></sub>≥ 1.5 | <i>Cap</i><sub><i>g </i></sub>≥ 1.2 | <i>Cap</i><sub><i>g </i></sub>< 1.2 |  |
表4
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 污水设施C4 | <i>Cap</i><sub><i>s </i></sub>< 0.7 | <i>Cap</i><sub><i>s </i></sub>≤ 0.9 | <i>Cap</i><sub><i>s </i></sub>≤ 1 | <i>Cap</i><sub><i>s </i></sub>> 1 |  |
表5
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 环卫设施C5 | <i>Cap</i><sub><i>r </i></sub>< 0.8 | <i>Cap</i><sub><i>r </i></sub>≤ 1 | <i>Cap</i><sub><i>r </i></sub>≤ 1.2 | <i>Cap</i><sub><i>r </i></sub>> 1.2 |  |
表6
| 承载能力 | 排涝设施C6 |
| 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | <i>Cap</i><sub><i>f </i></sub>= <i>Area</i><sub><i>risk</i></sub><i> is L and Pipe</i><sub><i>standar</i>d </sub>> 1 |
| 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | <i>Cap</i><sub><i>f </i></sub>= <i>Area</i><sub><i>risk</i></sub><i> is M or H and Pipe</i><sub><i>standar</i>d </sub>> 1 |
| 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | <i>Cap</i><sub><i>f </i></sub>=<i>Area</i><sub><i>risk</i></sub><i> is L and Pipe</i><sub><i>standar</i>d </sub>< 1 |
| 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | <i>Cap</i><sub><i>f </i></sub>= <i>Area</i><sub><i>risk</i></sub><i> is M or H and Pipe</i><sub><i>standar</i>d </sub>< 1 |
| 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |  |
表7
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 消防设施C7 | <i>Cap</i><sub><i>c </i></sub>< 3 | <i>Cap</i><sub><i>c </i></sub>≤ 5 | <i>Cap</i><sub><i>c </i></sub>≤ 8 | <i>Cap</i><sub><i>c </i></sub>> 8 |  |
表8
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 海绵城市 | <i>Cap</i><sub><i>h </i></sub>> α * 1.2 | <i>Cap</i><sub><i>h </i></sub>≥ α | <i>Cap</i><sub><i>h </i></sub>≥ α * 0.8 | <i>Cap</i><sub><i>h </i></sub>< α * 8 |  |
表9
| 承载能力 | 富余<i>Cap</i><sub><i>1</i></sub> | 均衡<i>Cap</i><sub><i>2</i></sub> | 超载<i>Cap</i><sub><i>3</i></sub> | 严重超载<i>Cap</i><sub><i>4</i></sub> | 缺口<i>Cap</i><sub><i>5</i></sub> |
| 5G基站设施 | <i>Cap</i><sub><i>j </i></sub>< 250 | <i>Cap</i><sub><i>j </i></sub>≤ 500 | <i>Cap</i><sub><i>j </i></sub>≤ 750 | <i>Cap</i><sub><i>j </i></sub>> 750 |  |
步骤S5、确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度。
步骤S6，将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
上述市政基础设施综合承载力评估方法，通过梳理不同市政基础设施特征，获取的多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标，并综合考虑设施完善度、设施容量充裕度以及服务水平等因素，评估现状地块或开发方案对市政基础设施综合承载能力的影响程度，从而指导容积率、建筑密度等土地利用核心要素指标的动态调整，针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设，有效的提高了规划效率。
在其中一个实施例中，步骤S1中，所述城市公用设施用地分类包括适用于资源型基础设施的供应保障类、适用于环境型基础设施的环境保护类、适用于安全型基础设施的防灾减灾类、以及适用于协调型基础设施的协调提升类，其中：所述资源型基础设施包括供水设施、供电设施以及燃气设施；所述环境型基础设施包括污水设施和环卫设施；所述安全型基础设施包括排涝设施和消防设施；所述协调型基础设施包括海绵设施和5G基站。
在其中一个实施例中，步骤S2中，所述根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值，包括：
步骤S21，对所属同一隶属关系的多个评估指标进行两两比较，并采用1~9尺度法对指标重要性进行赋值。
具体的，计算机设备通过专家打分的方式，对所属同一隶属关系的多个评估指标进行两两比较，并采用1~9 尺度法对指标重要性进行赋值，得到相应的标度值。
示例性的，赋值所得的标度值可以按照下述的表10进行赋值：
表10
| 标度值<i>c</i><sub><i>ij</i></sub> | 两两指标重要性含义 |
| 1 | 指标<i>i</i>与指标<i>j</i>之间具有相同的重要性 |
| 3 | 指标<i>i</i>与指标<i>j</i>相比，指标<i>i</i>稍微重要 |
| 5 | 指标<i>i</i>与指标<i>j</i>相比，指标<i>i</i>明显重要 |
| 7 | 指标<i>i</i>与指标<i>j</i>相比，指标<i>i</i>强烈重要 |
| 9 | 指标<i>i</i>与指标<i>j</i>相比，指标<i>i</i>极端重要 |
| 2，4，5，6，8 | 介于上述相邻判断的中间值 |
| 倒数 | 如果指标<i>i</i>与指标<i>j</i>的重要性相比为<i>c</i><sub><i>ij</i></sub>，则指标<i>j</i>与指标<i>i</i>的重要性<i>c</i><sub><i>ji</i></sub><i>=1/c</i><sub><i>ij</i></sub> |
步骤S22，根据得到的指标重要性赋值结果，构建相关指标的两两判断矩阵。
具体的，计算机设备将步骤S1中已构建的市政基础设施综合承载力综合评价体系作为层次结构模型，其中，计算机设备将总的目标层作为A层，将准则层作为B层，将指标层作为C层。
当前实施例中，计算机设备将基于表10赋值所得的标度值，构建相关指标的两两判断矩阵。示例性的，当前步骤中所构建的两两判断矩阵可以参考下述的表11：
表11
| 上层指标B | C1 | C2 | … | C<i>n</i> |
| C1 | 1 | <i>c</i><sub>12</sub> | … | <i>c</i><sub>1<i>n</i></sub> |
| C2 | <i>c</i><sub>21</sub> | 1 | … | <i>c</i><sub>2<i>n</i></sub> |
| … | … | … | … | … |
| C<i>n</i> | <i>c</i><sub><i>n</i>1</sub> | <i>c</i><sub><i>n</i>2</sub> | … | 1 |
步骤S23，根据已构建的两两判断矩阵，采用特征根法求解两两判断矩阵的最大特征根。
具体的，在执行步骤S24之前，计算机设备将根据所得的两两判断矩阵的最大特征根λ max ，以及两两判断矩阵的矩阵阶数n，通过下述公式计算得到一致性判定系数CI：
接着，再根据预设的、且用于消除由于矩阵阶数影响造成的矩阵不一致的修正系数RI，与所述一致性判定系数CI之间的求除结果，得到一致性判定指标CR；根据所得的一致性判定指标CR，在确定所述一致性判定指标CR满足预设的一致性判定条件时，则继续执行步骤S24；反之，则对已构建的两两判断矩阵进行修正，并重新进行最大特征根的求解。
在其中一个实施例中，以B层指标构造的两两判断矩阵为例，计算机设备将根据已构建的判断矩阵MB，并采用特征根法求解两两判断矩阵MB的最大特征根λ max 。之后，针对获取到的最大特征根λ max 所对应的特征向量x，再将特征向量x进行归一化处理之后，将所得的归一化取值作为B层指标的权重。
在其中一个实施例中，上述实施例中所引用的修正系数RI的取值见如下表12，需要说明的是，根据矩阵阶数的不同，RI的取值也会有一定差异：
表12
| 矩阵阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| RI值 | 0.00 | 0.00 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 | 1.49 |
在其中一个实施例中，对于3阶以上的判断矩阵，当计算机设备认为一致性判定指标CR小于或等于0.1（即为预先所设定的一致性判定条件）时，则认为当前所构建的判断矩阵具有一致性，当前将继续执行步骤S24.
若认为所得的一致性判定指标CR大于0.1，则对当前实施例中所构建的判断矩阵进行适当的修正（例如，重新构造两两判断矩阵，即按表10中规定两两重要性的标度取值，判断不同指标之间的值，并得到如表11所规定的判断矩阵）。经计算，得出B层和C层各指标相对权重以及合成权重，如见下表13所示：
表13
| 权重 | B1 | B2 | B3 | B4 | 合成权重 |
| B层 | 0.5554 | 0.2687 | 0.1358 | 0.0401 | — |
| C1 | 0.2311 | — | — | — | 0.1284 |
| C2 | 0.7085 | — | — | — | 0.3935 |
| C3 | 0.0603 | — | — | — | 0.0335 |
| C4 | — | 0.750 | — | — | 0.2015 |
| C5 | — | 0.250 | — | — | 0.0672 |
| C6 | — | — | 0.50 | — | 0.0679 |
| C7 | — | — | 0.50 | — | 0.0679 |
| C8 | — | — | — | 0.80 | 0.0321 |
| C9 | — | — | — | 0.20 | 0.0080 |
步骤S24，获取与所述最大特征根相适应的目标特征向量，并对所述目标特征向量进行归一化处理，其中，以所得的归一化结果确定相应市政基础设施承载力评估指标所占的权重值。
在其中一个实施例中，步骤S3中，所述根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估，包括：
步骤S31，针对供水设施承载力的评估，通过预设评估范围内供水系统分配给地块的供水量与用水量之间的比值所确定。
具体的，供水系统包括取水-水厂-主干管-加压站-支次管等设施，供水设施承载力Cap w 主要用于评估片区或地块Target area 范围内的用水量Water need 是否超过供水系统分配给地块的供水量Water server ，即计算机设备通过下述公式：Cap w =Water server /Water need 评估供水设施承载力Cap w 。
步骤S32，针对供电设施承载力的评估，通过预设评估范围内的电力设施容载比所确定。
具体的，电力供给系统包括电厂-输电线-变电站-配电网等设施，当前实施例中，计算机设备将以Target area 范围内的电力设施容载比计算供电设施承载力Cap e 。
步骤S33，针对燃气设施承载力的评估，通过燃气供给系统分配给预设评估范围内的供气量，以及所述预设评估范围内的实际用气量之间的比值所确定。
具体的，燃气供给系统包括门站/ LNG接收站-调压站-次高压/中压管网等设施，当前实施例中，计算机设备将以分配给Target area 范围内的供气量Gas serve 与该范围内用气量Gas need 之比计算燃气设施承载力Cap g 。
步骤S34，针对污水设施承载力的评估，通过预设评估范围内排放的污水量，以及为所述预设评估范围内服务的污水系统容量之间的比值所确定。
具体的，污水收集处理系统包括污水管-污水泵站-污水厂等设施，当前实施例中，计算机设备将以Target area 范围内排放的污水量Sewage dischange 与能为该范围所服务的污水系统容量Sewage serve 之比计算得到污水设施承载力Cap s 。
步骤S35，针对环卫设施承载力的评估，通过预设评估范围内产生的垃圾量，以及为所述预设评估范围内服务的环卫设施收集处理量之间的比值所确定。
具体的，环境卫生收集处理系统包括垃圾收集点-垃圾转运站-垃圾填埋场/垃圾焚烧厂等设施，当前实施例中，计算机设备将以Target area 范围内产生的垃圾量Rubbish dischange 与能为该范围所服务的环卫设施收集处理能力Rubbish serve 之比计算得到环卫设施承载力Cap r 。
步骤S36，针对排涝设施承载力的评估，通过预设评估范围内处于的内涝风险等级，以及排涝设施达标排放能力所确定。
具体的，内涝防治系统包括雨水管-雨水泵站等设施，当前实施例中，计算机设备将以Target area 范围内处于的内涝风险Area risk 等级（高H、中M、低L）以及排涝设施达标排放能力Pipe standard 计算得到排涝设施承载力Cap f 。
步骤S37，针对消防设施承载力的评估，通过提供服务的消防站达到预设评估范围内所花费的时间所确定。
具体的，消防救援体系包括不同等级消防站设施，当前实施例中，计算机设备将以提供服务的消防站达到Target area 范围内所花费的时间T（min）计算得到消防设施承载力Cap c 。
步骤S38，针对海绵城市达标率的评估，通过预设评估范围内所达到的海绵城市年径流总量控制率所确定。
具体的，计算机设备主要评估Target area 范围内海绵设施能否达到规定的海绵城市年径流总量控制率
的要求确定海绵城市达标率Cap h 。
步骤S39，针对5G基站承载力的评估，通过5G基站提供的服务范围所确定。
具体的，计算机设备以评估
范围内及周边5G基站服务能力，通过服务半径R（米）计算5G基站承载力Cap j 。
在其中一个实施例中，步骤S5中，所述确定设施承载力在相应评估等级下的隶属程度，包括：
步骤S51，建立由各个市政基础设施承载力评估对象所组成的因素集合 U={u 1, u 2,…, u n}，以及确定由各个设施承载力的评估等级结果v j 组成的评估等级标准集合 V={v 1, v 2,…, v m}。
步骤S52，根据二次抛物线型的基本函数定义形式，确定其中第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)。
具体的，除了排涝设施承载力隶属函数r(x)采用矩阵型外，其他设施承载力均采用2次抛物线型，其基本函数分别如下：
（1）矩阵型:
（2）二次抛物线型：
当前实施例，以供水设施承载力为例，基于步骤S4z中表1示意的供水设施承载力的评估等级数值，构建所得的各个评估等级的隶属度函数如下所示：
步骤S53，根据所述第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)，确定设施承载力u i 在所述评估等级标准集合V中每个评估等级v j 下的隶属程度r ij (i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。
具体的，计算机设备根据所确定的第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)，确定设施承载力u i 在评估等级标准集合中的每个等级v j 下的隶属程度r ij (i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)，则第i个设施承载力u i 的评估结果表示为R=(r i1, r i2, …, r im )，得到的最终评估矩阵R为：
在其中一个实施例中，步骤S6中，所述将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力，包括：
步骤S61，综合各项市政基础设施承载力评估指标所属的隶属程度r ij ，得到相应的评估矩阵R：
步骤S62，根据所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值W，通过下述公式计算得到相应的评估结果向量B：
其中，“。”表示合成算子方法，b j 为设施承载力在第j个评估等级下的隶属度。
步骤S63，将得到的评估结果向量B按照各个评估等级进行加权处理，得到相应的市政基础设施综合承载力P：
其中，k为取1的突出影响系数， k j 为预设的加权系数。
在其中一个实施例中，上述方法还包括：
步骤S7，根据所述城市规划规范所划定的评估范围，确定所述市政基础设施综合承载力的综合评估等级；所述综合评估等级包括富余、均衡、超载、严重超载以及缺口。
步骤S8，确定土地利用指标，并根据得到的综合评估等级，在确定所述综合评估等级为超载、严重超载以及缺口中的至少一种时，对市政基础设施存在的问题进行分析，并基于所得的分析结果，输出相应的规划或建设指引建议。
具体的，计算机设备对土地利用情况进行评估，基于模糊模型评估结论对用地开发指标进行调整。其中，计算机设备将通过实测数据或估算得到片区或地块Target area 范围各类市政基础设施承载力指标值，利用模糊模型综合评估得出现状地块或规划方案的市政基础设施综合承载力Cap，并基于承载力评估过程和结果，在市政基础设施综合承载力评估结果为超载Cap 3、严重超载Cap 4或缺口Cap 5 
将分析市政设施存在的问题，并输出相应的规划或建设指引。
在其中一个实施例中，计算机设备对土地利用容积率、建筑密度等指标
进行调整。其中，土地利用指标β以容积率Pr为例，计算机设备将基于求取的市政基础设施综合承载力Cap结果，判断在土地利用指标β情景下片区或地块Target area 范围内市政基础设施综合承载力，其中：
（1）若市政基础设施综合承载力评估结果为富余 Cap 1，按步长Step=0.1递增土地利用指标容积率β。当前基于调整后的土地利用结果结合得到的评估等级，迭代计算得到各类市政基础设施承载力指标值，并带入到当前步骤中，得出市政基础设施综合承载力Cap值。其中，当迭代递增至Cap = Cap 2时，得到容积率Pr=ρ 1时，继续按步长Step递增土地利用指标容积率β，并直到迭代计算得到Cap = Cap 3时，得到容积率Pr=ρ 2；
（2）若市政基础设施综合承载力评估结果为超载Cap 3或严重超载Cap 4时，将按步长Step=0.1递减土地利用指标容积率
，并基于调整后的土地利用结果结合得到的评估等级，迭代计算得到各类市政基础设施承载力指标值，并带入到当前步骤中，得出市政基础设施综合承载力Cap值。其中，当迭代递减至Cap = Cap 2时，得到容积率Pr=ρ 2，当继续按步长Step递减土地利用指标容积率β，迭代计算直到Cap = Cap 1时，得到容积率Pr=ρ 1；
（3）若市政基础设施综合承载力评估结果为均衡Cap 2，分别按步长Step=0.1递减和递增土地利用指标容积率β，基于调整后的土地利用结果结合得到的评估等级，迭代计算得到各类市政基础设施承载力指标值，并带到当前步骤中得出市政基础设施综合承载力Cap值，当迭代递减至Cap = Cap 1时，得到容积率Pr=ρ 1，当迭代递增至Cap= Cap 3时，得到容积率Pr=ρ 2。
（4）基于前述（1）~（3）所得的迭代计算结果，可得到片区或地块
范围内市政基础设施综合承载力为均衡Cap 2的容积率的取值范围，即Prϵ(ρ 1，ρ 2)。
请参考图4，本申请实施例提供了一种市政基础设施综合承载力评估系统400，该系统400包括指标获取模块401、权重计算模块402、承载力评估模块403、评估等级确定模块404、隶属程度确定模块405以及综合承载力评估模块406，其中：
所述指标获取模块401，用于获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标。
所述权重计算模块402，用于根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值。
所述承载力评估模块403，用于根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估。
所述评估等级确定模块404，用于根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级。
所述隶属程度确定模块405，用于确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度。
所述综合承载力评估模块406，用于将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
在其中一个实施例中，所述权重计算模块402还用于对所属同一隶属关系的多个评估指标进行两两比较，并采用1~9尺度法对指标重要性进行赋值；根据得到的指标重要性赋值结果，构建相关指标的两两判断矩阵；根据已构建的两两判断矩阵，采用特征根法求解两两判断矩阵的最大特征根；获取与所述最大特征根相适应的目标特征向量，并对所述目标特征向量进行归一化处理，其中，以所得的归一化结果确定相应市政基础设施承载力评估指标所占的权重值。
在其中一个实施例中，所述权重计算模块402还用于根据所得的两两判断矩阵的最大特征根λ max ，以及两两判断矩阵的矩阵阶数n，通过下述公式计算得到一致性判定系数CI：
根据预设的、且用于消除由于矩阵阶数影响造成的矩阵不一致的修正系数RI，与所述一致性判定系数CI之间的求除结果，得到一致性判定指标CR；根据所得的一致性判定指标CR，在确定所述一致性判定指标CR满足预设的一致性判定条件时，则继续执行步骤S24；反之，则对已构建的两两判断矩阵进行修正，并重新进行最大特征根的求解。
在其中一个实施例中，所述承载力评估模块403还用于针对供水设施承载力的评估，通过预设评估范围内供水系统分配给地块的供水量与用水量之间的比值所确定；针对供电设施承载力的评估，通过预设评估范围内的电力设施容载比所确定；针对燃气设施承载力的评估，通过燃气供给系统分配给预设评估范围内的供气量，以及所述预设评估范围内的实际用气量之间的比值所确定；针对污水设施承载力的评估，通过预设评估范围内排放的污水量，以及为所述预设评估范围内服务的污水系统容量之间的比值所确定；针对环卫设施承载力的评估，通过预设评估范围内产生的垃圾量，以及为所述预设评估范围内服务的环卫设施收集处理量之间的比值所确定；针对排涝设施承载力的评估，通过预设评估范围内处于的内涝风险等级，以及排涝设施达标排放能力所确定；针对消防设施承载力的评估，通过提供服务的消防站达到预设评估范围内所花费的时间所确定；针对海绵城市达标率的评估，通过预设评估范围内所达到的海绵城市年径流总量控制率所确定；针对5G基站承载力的评估，通过5G基站提供的服务范围所确定。
在其中一个实施例中，所述隶属程度确定模块405还用于建立由各个市政基础设施承载力评估对象所组成的因素集合U={u 1, u 2,…, u n}，以及确定由各个设施承载力的评估等级结果v j 组成的评估等级标准集合V={v 1, v 2,…, v m}；根据二次抛物线型的基本函数定义形式，确定其中第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)；根据所述第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)，确定设施承载力u i 在所述评估等级标准集合V中每个评估等级v j 下的隶属程度r ij (i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。
在其中一个实施例中，所述综合承载力评估模块406还用于综合各项市政基础设施承载力评估指标所属的隶属程度r ij ，得到相应的评估矩阵R：
根据所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值W，通过下述公式计算得到相应的评估结果向量B：
其中，“。”表示合成算子方法， b j 为设施承载力在第j个评估等级下的隶属度；将得到的评估结果向量B按照各个评估等级进行加权处理，得到相应的市政基础设施综合承载力P：
其中，k为取1的突出影响系数，k j 为预设的加权系数。
在其中一个实施例中，该系统还包括分析输出模块，其中：分析输出模块，用于根据所述城市规划规范所划定的评估范围，确定所述市政基础设施综合承载力的综合评估等级；所述综合评估等级包括富余、均衡、超载、严重超载以及缺口；确定土地利用指标，并根据得到的综合评估等级，在确定所述综合评估等级为超载、严重超载以及缺口中的至少一种时，对市政基础设施存在的问题进行分析，并基于所得的分析结果，输出相应的规划或建设指引建议。
上述市政基础设施综合承载力评估系统，通过梳理不同市政基础设施特征，获取的多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标，并综合考虑设施完善度、设施容量充裕度以及服务水平等因素，评估现状地块或开发方案对市政基础设施综合承载能力的影响程度，从而指导容积率、建筑密度等土地利用核心要素指标的动态调整，针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设，有效的提高了规划效率。
本申请实施例提供的一种可读存储介质，该可读存储介质中包括市政基础设施综合承载力评估方法程序，该市政基础设施综合承载力评估方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项方法实施例提供的方法的步骤。
上述存储介质，通过梳理不同市政基础设施特征，获取的多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标，并综合考虑设施完善度、设施容量充裕度以及服务水平等因素，评估现状地块或开发方案对市政基础设施综合承载能力的影响程度，从而指导容积率、建筑密度等土地利用核心要素指标的动态调整，针对性的指导引导和协调土地利用与市政基础设施的建设，有效的提高了规划效率。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种市政基础设施综合承载力评估方法，其特征在于，包括：
S1、获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标；
S2、根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值；
S3、根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估；
S4、根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级；
S5、确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度；
S6、将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述城市公用设施用地分类包括适用于资源型基础设施的供应保障类、适用于环境型基础设施的环境保护类、适用于安全型基础设施的防灾减灾类、以及适用于协调型基础设施的协调提升类，其中：
所述资源型基础设施包括供水设施、供电设施以及燃气设施；
所述环境型基础设施包括污水设施和环卫设施；
所述安全型基础设施包括排涝设施和消防设施；
所述协调型基础设施包括海绵设施和5G基站。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值，包括：
S21、对所属同一隶属关系的多个评估指标进行两两比较，并采用1~9尺度法对指标重要性进行赋值；
S22、根据得到的指标重要性赋值结果，构建相关指标的两两判断矩阵；
S23、根据已构建的两两判断矩阵，采用特征根法求解两两判断矩阵的最大特征根；
S24、获取与所述最大特征根相适应的目标特征向量，并对所述目标特征向量进行归一化处理，其中，以所得的归一化结果确定相应市政基础设施承载力评估指标所占的权重值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在执行步骤S24之前，所述方法还包括：
根据所得的两两判断矩阵的最大特征根λ max ，以及两两判断矩阵的矩阵阶数n，通过下述公式计算得到一致性判定系数CI：
根据预设的、且用于消除由于矩阵阶数影响造成的矩阵不一致的修正系数RI，与所述一致性判定系数CI之间的求除结果，得到一致性判定指标CR；
根据所得的一致性判定指标CR，在确定所述一致性判定指标CR满足预设的一致性判定条件时，则继续执行步骤S24；反之，则对已构建的两两判断矩阵进行修正，并重新进行最大特征根的求解。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估，包括：
S31、针对供水设施承载力的评估，通过预设评估范围内供水系统分配给地块的供水量与用水量之间的比值所确定；
S32、针对供电设施承载力的评估，通过预设评估范围内的电力设施容载比所确定；
S33、针对燃气设施承载力的评估，通过燃气供给系统分配给预设评估范围内的供气量，以及所述预设评估范围内的实际用气量之间的比值所确定；
S34、针对污水设施承载力的评估，通过预设评估范围内排放的污水量，以及为所述预设评估范围内服务的污水系统容量之间的比值所确定；
S35、针对环卫设施承载力的评估，通过预设评估范围内产生的垃圾量，以及为所述预设评估范围内服务的环卫设施收集处理量之间的比值所确定；
S36、针对排涝设施承载力的评估，通过预设评估范围内处于的内涝风险等级，以及排涝设施达标排放能力所确定；
S37、针对消防设施承载力的评估，通过提供服务的消防站达到预设评估范围内所花费的时间所确定；
S38、针对海绵城市达标率的评估，通过预设评估范围内所达到的海绵城市年径流总量控制率所确定；
S39、针对5G基站承载力的评估，通过5G基站提供的服务范围所确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，所述确定设施承载力在相应评估等级下的隶属程度，包括：
S51、建立由各个市政基础设施承载力评估对象所组成的因素集合 U={u 1, u 2,…, u n}，以及确定由各个设施承载力的评估等级结果v j 组成的评估等级标准集合 V={v 1, v 2,…, v m}；
S52、根据二次抛物线型的基本函数定义形式，确定其中第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)；
S53、根据所述第i个设施承载力u i 的隶属度函数r(x)，确定设施承载力u i 在所述评估等级标准集合V中每个评估等级v j 下的隶属程度 r ij (i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S6中，所述将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力，包括：
S61、综合各项市政基础设施承载力评估指标所属的隶属程度
，得到相应的评估矩阵R：
S62、根据所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值W，通过下述公式计算得到相应的评估结果向量B：
其中，
表示合成算子方法， b j 为设施承载力在第j个评估等级下的隶属度；
S63、将得到的评估结果向量B按照各个评估等级进行加权处理，得到相应的市政基础设施综合承载力P：
其中，k为取1的突出影响系数， k j 为预设的加权系数。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S7、根据所述城市规划规范所划定的评估范围，确定所述市政基础设施综合承载力的综合评估等级；所述综合评估等级包括富余、均衡、超载、严重超载以及缺口；
S8、确定土地利用指标，并根据得到的综合评估等级，在确定所述综合评估等级为超载、严重超载以及缺口中的至少一种时，对市政基础设施存在的问题进行分析，并基于所得的分析结果，输出相应的规划或建设指引建议。
9.一种市政基础设施综合承载力评估系统，其特征在于，所述系统包括指标获取模块、权重计算模块、承载力评估模块、评估等级确定模块、隶属程度确定模块以及综合承载力评估模块，其中：
所述指标获取模块，用于获取多个与城市公用设施用地分类相对应的市政基础设施承载力评估指标；
所述权重计算模块，用于根据各项市政基础设施承载力评估指标之间的重要性比对结果，计算各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值；
所述承载力评估模块，用于根据预设评估范围内市政基础设施的资源供应情况以及使用情况，对各项市政基础设施承载力评估指标对应的设施承载力进行评估；
所述评估等级确定模块，用于根据所得的设施承载力评估结果，结合预设的城市规划规范所划定的评估范围，确定相对应的评估等级；
所述隶属程度确定模块，用于确定各个设施承载力的隶属度函数，并根据所述隶属度函数确定各个设施承载力在相应评估等级下的隶属程度；
所述综合承载力评估模块，用于将所述各项市政基础设施承载力评估指标分别所占的权重值以及所属的隶属程度，按照各个评估等级进行加权处理，以确定市政基础设施综合承载力。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中包括市政基础设施综合承载力评估方法程序，所述市政基础设施综合承载力评估方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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