CN116051059B - 一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统 - Google Patents

一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统，包括案例数据模块、设计模块、管理模块、审批模块和用户模块，所述案例数据模块用于保存现有的城市布局信息，所述设计模块用于设计城市规划的方案，所述管理模块用于对当前的城市规划方案进行管理，所述审批模块用于对程序性文件进行处理，所述用户模块用于处理用户的文件信息；本系统的设计模块包括大数据分析处理器和方案评估处理器，能够在城市规划方案的设计阶段就给出评估，帮助规划人员更好地制定方案。

Description

一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统
技术领域
本发明涉及公共服务领域，具体涉及一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统。
背景技术
随着城市化进程的加快，城市规划越来越受到社会关注。如何通过科技手段优化城市规划，提高城市管理效率和服务质量，成为了当前城市发展面临的重要挑战，在通常情况下，通过经验对规划方案进行评估审核，往往带有主观想法，等待规划实施后会出现各类问题，现需要一种城市规划方案的管理系统，以客观的数据对规划方案进行评估。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
现在已经开发出了很多规划管理系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的管理系统有如公开号为CN109800316B所公开的系统，这些系统一般包括三维数据库、数据截入单元、数据整合单元、数据搁置模块、控制器、显示器、存储模块、数据输入模块和缓冲数据库，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到预期三维模型。本发明通过数据输入模块输入规划信息和对应的区域信息，数据截入单元根据区域信息从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行处理获取得到预期三维模型。但该系统的作用仅在于辅助设计方案，不能在设计过程中对方案进行客观的评估，导致设计的方案在实施后存在较大的隐患风险。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统。
本发明采用如下技术方案：
一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统，包括案例数据模块、设计模块、管理模块、审批模块和用户模块，所述案例数据模块用于保存现有的城市布局信息，所述设计模块用于设计城市规划的方案，所述管理模块用于对当前的城市规划方案进行管理，所述审批模块用于对程序性文件进行处理，所述用户模块用于处理用户的文件信息；
规划用户进行城市规划的过程如下：
规划用户通过登录用户模块连接至管理模块，申请规划区域，申请通过审批模块审批后连接至设计模块，在设计模块中设计规划方案，经审批模块审批后将规划方案记录在管理模块中；
所述设计模块包括评估单元、检索单元和设计单元，所述检索单元与所述案例数据模块通讯连接，用于从所述案例数据模块中找到符合要求的案例信息，所述设计单元用于进行城市规划的方案设计，所述评估单元用于对设计的城市规划方案进行评分；
进一步的，所述评估单元包括大数据分析处理器和方案评估处理器，所述大数据分析处理器用于对案例数据模块中的规划案例进行分析，得到各类基础设施之间的增益关系，所述方案评估处理器基于各类基础设施之间的增益关系对规划方案进行评估；
进一步的，表示两个基础设施之间增益关系的数据包括调整系数、基本关系参数和基础距离指数，距离指数根据下式计算得到：
；
其中，L(i)表示第i个规划案例中的两个基础设施的距离，为所有规划案例中距离的平均值，/>为所有规划案例中距离的标准差，/>为最小的距离，Dt(i)表示第i个规划案例中的距离指数；
距离指数的平均值作为基础距离指数；
两个基础设施之间的基本关系参数根据下式计算得到：
；
其中，n为规划案例的数量，为第i个规划案例的等级参数；
两个基础设施之间的调整系数应用于下式计算每个规划案例的评价指数：
；
其中，m为基础设施类型的数量，、/>分别表示不同的两类基础设施的序号，表示对应的两类基础设施的调整系数，/>表示对应的两类基础设施在该规划案例中的距离指数，/>表示对应的两个基础设施的基本关系参数；
通过调整所述基本关系参数使得评价指数的标准差小于阈值；
进一步的，所述方案评估处理器对规划方案进行评估的过程包括如下步骤：
S21、确定规划方案中含有的基础设施类型，用、/>分别其中不同的两类基础设施的序号；
S22、测量得到规划方案中任意两个基础设施的距离，用表示；
S23、根据下式计算出规划方案的评估值：
；
其中，m0为规划方案中包含的基础设施数量，为对应的两类基础设施的基础距离指数；
进一步的，所述设计单元包括模型寄存器、参数控制器和加载控制器，所述模型寄存器中保存有各种类型城市基础设施的基本模型数据，所述参数控制器用于输入基本模型的参数并基于参数对基本模型数据进行调整得到一个确定的基本模型，所述加载控制器用于加载基本模型。
本发明所取得的有益效果是：
本系统基于大量的现有城市规划信息对各个基础设施之间的关系进行分析，再通过分析结果对设计的规划方案进行客观评估，使得规划人员在设计过程中能够不断地调整基础设施之间的位置关系，对规划方案进行改进，审核人员能够以评估值作为参考进行审核，使得通过本系统实施的规划方案在实际运行时能够减少问题。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图；
图2为本发明管理模块构成示意图；
图3为本发明设计模块构成示意图；
图4为本发明设计单元构成示意图；
图5为本发明评估单元构成示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一：本实施例提供了一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统，结合图1，包括案例数据模块、设计模块、管理模块、审批模块和用户模块，所述案例数据模块用于保存现有的城市布局信息，所述设计模块用于设计城市规划的方案，所述管理模块用于对当前的城市规划方案进行管理，所述审批模块用于对程序性文件进行处理，所述用户模块用于处理用户的文件信息；
规划用户进行城市规划的过程如下：
规划用户通过登录用户模块连接至管理模块，申请规划区域，申请通过审批模块审批后连接至设计模块，在设计模块中设计规划方案，经审批模块审批后将规划方案记录在管理模块中；
所述设计模块包括评估单元、检索单元和设计单元，所述检索单元与所述案例数据模块通讯连接，用于从所述案例数据模块中找到符合要求的案例信息，所述设计单元用于进行城市规划的方案设计，所述评估单元用于对设计的城市规划方案进行评分；
所述评估单元包括大数据分析处理器和方案评估处理器，所述大数据分析处理器用于对案例数据模块中的规划案例进行分析，得到各类基础设施之间的增益关系，所述方案评估处理器基于各类基础设施之间的增益关系对规划方案进行评估；
表示两个基础设施之间增益关系的数据包括调整系数、基本关系参数和基础距离指数，距离指数根据下式计算得到：
；
其中，L(i)表示第i个规划案例中的两个基础设施的距离，为所有规划案例中距离的平均值，/>为所有规划案例中距离的标准差，/>为最小的距离，Dt(i)表示第i个规划案例中的距离指数；
距离指数的平均值作为基础距离指数；
两个基础设施之间的基本关系参数根据下式计算得到：
；
其中，n为规划案例的数量，为第i个规划案例的等级参数；
两个基础设施之间的调整系数应用于下式计算每个规划案例的评价指数：
；
其中，m为基础设施类型的数量，、/>分别表示不同的两类基础设施的序号，表示对应的两类基础设施的调整系数，/>表示对应的两类基础设施在该规划案例中的距离指数，/>表示对应的两个基础设施的基本关系参数；
通过调整所述基本关系参数使得评价指数的标准差小于阈值；
所述方案评估处理器对规划方案进行评估的过程包括如下步骤：
S21、确定规划方案中含有的基础设施类型，用、/>分别其中不同的两类基础设施的序号；
S22、测量得到规划方案中任意两个基础设施的距离，用表示；
S23、根据下式计算出规划方案的评估值：
；
其中，m0为规划方案中包含的基础设施数量，为对应的两类基础设施的基础距离指数；
所述设计单元包括模型寄存器、参数控制器和加载控制器，所述模型寄存器中保存有各种类型城市基础设施的基本模型数据，所述参数控制器用于输入基本模型的参数并基于参数对基本模型数据进行调整得到一个确定的基本模型，所述加载控制器用于加载基本模型。
实施例二：本实施例包含了实施例一中的全部内容，提供了一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统，包括案例数据模块、设计模块、管理模块、审批模块和用户模块，所述案例数据模块用于保存现有的城市布局信息，所述设计模块用于设计城市规划的方案，所述管理模块用于对当前的城市规划方案进行管理，所述审批模块用于对程序性文件进行处理，所述用户模块用于处理用户的文件信息；
所述用户模块包括个人单元和传输访问单元，所述个人单元用于保存每个用户的个人资料，所述传输访问单元用于在所述个人单元与审批模块之间传输信息，所述个人单元能够通过所述传输访问单元访问所述设计模块和所述管理模块，不同用户的个人单元具有不同的权限，根据权限的不同将用户分为规划用户和审批用户；
结合图2，所述管理模块包括存储单元、展示单元和交互单元，所述存储单元用于保存每个规划方案的详细信息，所述展示单元用于将规划方案中的信息以3D地图形式进行展示，所述交互单元用于与3D地图进行交互操作；
所述3D地图中将城市区域划分为固定区域和未规划区域，规划用户通过所述交互单元能够在未规划区域中画出一个申请区域，所述交互模块将申请区域的信息以申请人的名义发送至所述审批模块，所述审批模块生成申请文件并发送至用户模块中审批用户的个人单元，审批用户对申请文件批准后将批准结果发送至审批模块，所述审批模块对此次申请批准过程进行记录，再将批准结果发送至用户模块规划用户的个人单元中；
所述固定区域包括已经建设完成、已经规划完成但未建设完成和已经申请完成但未规划完成三种状态，申请文件被批准后，所述审批模块向所述管理单元发送批准结果，所述存储单元创建一个存储子区域用于保存规划方案的详细信息并在该存储子区域保存规划区域的位置信息，所述规划区域与所述申请区域一一对应且指向相同的区域位置，在批准前称为申请区域，在批准后称为规划区域，所述展示单元将对应的区域位置从未规划区域转变为固定区域；
所述存储单元中以存储子区域的形式保存信息，每个存储子区域对应一个规划区域，所述展示单元通过读取存储子区域中的位置信息来划分固定区域和未规划区域，能够从所述存储单元中读取到的位置信息为固定区域，不能从所述存储单元中读取到的位置信息为未规划区域；
规划用户的个人单元在申请区域被批准后，获得访问设计模块的权限；
结合图3，所述设计模块包括评估单元、检索单元和设计单元，所述检索单元与所述案例数据模块通讯连接，用于从所述案例数据模块中找到符合要求的案例信息，所述设计单元用于进行城市规划的方案设计，所述评估单元用于对设计的城市规划方案进行评分；
结合图4，所述设计单元包括模型寄存器、参数控制器和加载控制器，所述模型寄存器中保存有各种类型城市基础设施的基本模型数据，所述参数控制器用于输入基本模型的参数并基于参数对基本模型数据进行调整得到一个确定的基本模型，所述加载控制器用于加载基本模型；
所述加载控制器根据规划区域生成一个对应的加载面，规划用户能够将加载的基本模型在加载面上移动并在需要的位置进行锁定，锁定后基本模型与加载面的相对关系保持不变，需要对基本模型解锁后才能移动基本模型，所述基本模型不能超出加载面，基本模型之间也不能相互重叠；
所述案例数据模块中的规划案例为实际运行多年的城市规划，且城市运行状态稳定并基于各个指标具有一个评价等级，所述指标包括交通流量、空气质量、噪声水平、生活便捷性等，而评价等级从好到坏分为A、B、C、D、E五个等级；
结合图5，所述评估单元包括大数据分析处理器和方案评估处理器，所述大数据分析处理器用于对案例数据模块中的规划案例进行分析，得到各类基础设施之间的增益关系，所述方案评估处理器基于各类基础设施之间的增益关系对规划方案进行评估；
所述大数据分析处理器对规划案例进行分析的过程包括如下步骤：
S1、选择两类不同的基础设施，并通过所述检索单元从所述案例数据模块中或区含有这两类基础设施的规划案例；
S2、统计出这两类基础设施在规划案例中的距离，并将距离按照下述方式进行处理得到距离指数：
；
其中，L(i)表示第i个规划案例中的距离，为所有规划案例中距离的平均值，/>为所有规划案例中距离的标准差，/>为最小的距离，Dt(i)表示第i个规划案例中的距离指数，将距离指数的平均值作为两类基础设施的基础距离指数；
S3、根据下式计算出两个基础设施之间的基本关系参数：
；
其中，n为规划案例的数量，为第i个规划案例的等级参数，例如，A等级对应的等级参数为5，B等级对应的等级参数为4，C等级对应的等级参数为3，D等级对应的等级参数为2，E等级对应的等级参数为1；
S4、重复步骤S1至步骤S3，得到所有任意两类基础设施的基本关系参数；
S5、根据下式计算出每个规划案例的评价指数：
；
其中，m为基础设施类型的数量，、/>分别表示不同的两类基础设施的序号，表示对应的两类基础设施的调整系数，/>表示对应的两类基础设施在该规划案例中的距离指数，/>表示对应的两个基础设施的基本关系参数；
S6、计算出评价指数的标准差，若标准差小于阈值，进入步骤S8，若标准差不小于阈值，进入步骤S7，所述阈值由本领域技术人员根据实际情况自行进行设置，且阈值越小，调整系数的效果越好；
S7、调整所有的调整系数，回到步骤S5；
S8、将所有的调整系数、基本关系参数和基础距离指数发送至所述方案评估处理器，上述三类数据为表示两个基础设施之间增益关系的数据；
所述方案评估处理器对规划方案进行评估的过程包括如下步骤：
S21、确定规划方案中含有的基础设施类型，用、/>分别其中不同的两类基础设施的序号；
S22、测量得到规划方案中任意两个基础设施的距离，用表示；
S23、根据下式计算出规划方案的评估值：
；
其中，m0为规划方案中包含的基础设施数量，为对应的两类基础设施的基础距离指数；
规划用户根据评估值对设计的规划方案进行调整，设计出具有更高评估值的规划方案；
设计单元在个人单元结束访问设计模块时，会生成一个记录文件，所述记录文件会记录对应规划区域的方案数据，所述方案数据保存在个人单元中，当规划用户再次访问设计模块时，所述设计单元会读取个人单元中的记录文件，规划用户在原有的方案基础上继续进行规划设计；
当规划方案实际完成后，所述设计单元生成一个规划文件，所述规划文件被发送至所述审批模块，所述审批模块将规划文件发送至用户模块中审批用户的个人单元，审批用户对规划文件审批后将审批结果发送至审批模块，所述审批模块对此次审批过程进行记录，将批审批结果发送至用户模块规划用户的个人单元中；
当审批结果为通过审批时，所述存储单元在对应的存储子区域中保存规划文件中的方案信息，所述展示单元根据方案信息在3D地图中生成对应的模型，所述展示单元通过模型的透明度来表示规划方案的实施进度。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (1)

1.一种基于大数据分析的城市规划方案智能管理系统，其特征在于，包括案例数据模块、设计模块、管理模块、审批模块和用户模块，所述案例数据模块用于保存现有的城市布局信息，所述设计模块用于设计城市规划的方案，所述管理模块用于对当前的城市规划方案进行管理，所述审批模块用于对程序性文件进行处理，所述用户模块用于处理用户的文件信息；
规划用户进行城市规划的过程如下：
规划用户通过登录用户模块连接至管理模块，申请规划区域，申请通过审批模块审批后连接至设计模块，在设计模块中设计规划方案，经审批模块审批后将规划方案记录在管理模块中；
所述设计模块包括评估单元、检索单元和设计单元，所述检索单元与所述案例数据模块通讯连接，用于从所述案例数据模块中找到符合要求的案例信息，所述设计单元用于进行城市规划的方案设计，所述评估单元用于对设计的城市规划方案进行评分；
所述用户模块包括个人单元和传输访问单元，所述个人单元用于保存每个用户的个人资料，所述传输访问单元用于在所述个人单元与审批模块之间传输信息，所述个人单元能够通过所述传输访问单元访问所述设计模块和所述管理模块，不同用户的个人单元具有不同的权限，根据权限的不同将用户分为规划用户和审批用户；
所述评估单元包括大数据分析处理器和方案评估处理器，所述大数据分析处理器用于对案例数据模块中的规划案例进行分析，得到各类基础设施之间的增益关系，所述方案评估处理器基于各类基础设施之间的增益关系对规划方案进行评估；
所述大数据分析处理器对规划案例进行分析的过程包括如下步骤：
S1、选择两类不同的基础设施，并通过所述检索单元从所述案例数据模块中或区含有这两类基础设施的规划案例；
S2、统计出这两类基础设施在规划案例中的距离，并将距离按照下述方式进行处理得到距离指数：
；
其中，L(i)表示第i个规划案例中的距离，为所有规划案例中距离的平均值，/>为所有规划案例中距离的标准差，/>为最小的距离，Dt(i)表示第i个规划案例中的距离指数，将距离指数的平均值作为两类基础设施的基础距离指数；
S3、根据下式计算出两个基础设施之间的基本关系参数：
；
其中，n为规划案例的数量，为第i个规划案例的等级参数， A等级对应的等级参数为5，B等级对应的等级参数为4，C等级对应的等级参数为3，D等级对应的等级参数为2，E等级对应的等级参数为1；
S4、重复步骤S1至步骤S3，得到所有任意两类基础设施的基本关系参数；
S5、根据下式计算出每个规划案例的评价指数：
；
其中，m为基础设施类型的数量，、/>分别表示不同的两类基础设施的序号，表示对应的两类基础设施的调整系数，/>表示对应的两类基础设施在该规划案例中的距离指数，/>表示对应的两个基础设施的基本关系参数；
S6、计算出评价指数的标准差，若标准差小于阈值，进入步骤S8，若标准差不小于阈值，进入步骤S7，所述阈值由本领域技术人员根据实际情况自行进行设置，且阈值越小，调整系数的效果越好；
S7、调整所有的调整系数，回到步骤S5；
S8、将所有的调整系数、基本关系参数和基础距离指数发送至所述方案评估处理器，上述三类数据为表示两个基础设施之间增益关系的数据；
所述方案评估处理器对规划方案进行评估的过程包括如下步骤：
S21、确定规划方案中含有的基础设施类型，用、/>分别表示规划方案中含有的不同两类基础设施的序号；
S22、测量得到规划方案中任意两个基础设施的距离，用表示；
S23、根据下式计算出规划方案的评估值：
；
其中，m0为规划方案中包含的基础设施数量，为对应的两类基础设施的基础距离指数；
规划用户根据评估值对设计的规划方案进行调整，设计出具有更高评估值的规划方案；
所述设计单元包括模型寄存器、参数控制器和加载控制器，所述模型寄存器中保存有各种类型城市基础设施的基本模型数据，所述参数控制器用于输入基本模型的参数并基于参数对基本模型数据进行调整得到一个确定的基本模型，所述加载控制器用于加载基本模型；
所述加载控制器根据规划区域生成一个对应的加载面，规划用户能够将加载的基本模型在加载面上移动并在需要的位置进行锁定，锁定后基本模型与加载面的相对关系保持不变，需要对基本模型解锁后才能移动基本模型，所述基本模型不能超出加载面，基本模型之间也不能相互重叠。
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