[发明专利]一种基于情景规划的动态城市模型系统

说明书

本发明公开了一种基于情景规划的动态城市模型系统，属于城市规划领域。本发明包括城市增长模块、城市用地决策模块和综合评价模块；其中，城市增长模块包括基础增长率识别模块和增长率修正模块；城市用地决策模块是基于城市增长模块的输出结果，在城市用地边界范围内进行用地类型决策的子模型系统；城市用地决策模块中包括基于预设情景的用于应对不确定扰动的用地冲突识别模块；综合评价模块包括法规检测模块、参数检测模块和情景检测模块。本发明的动态城市模型系统提升了城市用地规划结果的可行度；基于同一目标体系保证整个城市模拟建设中价值观与城市发展方向一致；基于情景体系设计，帮助模型应对不同的外界扰动。

技术领域

本发明涉及城市规划技术领域，特别涉及一种基于情景规划的动态城市模型系统。本发明基于情景规划的动态城市模型系统集合了城市增长预测和城市用地决策的参数化模型系统。

背景技术

研究方法是首先根据原型的主要特征建立模型，然后通过模型间接研究原型的一种研究方法。城市模型是基于对城市系统的抽象和概括以及对城市空间现象和动态过程的定量数学描述。城市建模通常用于模拟或预测城市的物理形态或城市内部的社会经济活动，避免在城市建设中出现代价高昂的试错过程。然而，尽管其相关理论在不断增加，但由于城市模型研究长期以来忽视了研究与实践之间的联系，城市增长模型在很大程度上仍处于实验阶段

随着城市面积和功能的增加，城市空间结构和功能布局的分析变得越来越困难。土地利用的变化受不同规模的社会、自然和经济因素的影响，土地利用变化过程的驱动和制约机制非常复杂，单纯依靠规划师的主观判断进行土地利用规划极易出现问题。此外，在未来几十年里，中国城镇发展需要进行的土地利用规划数量庞大。城市模型方法的应用可以节省大量的研究时间和资金。

此外，规划理论的日益丰富和复杂，是推动城市模型发展的重要因素。由于城市本身的复杂性和不确定性，高的试错成本可能与城市建设的进程相吻合。为了避免在城市建设中出现代价高昂的试错过程，城市经济学、城市规划和城市设计研究都需要一个测试平台，即城市模型。城市模型可以定量预测城市增长，识别城市土地利用边界，帮助设计者做出科学的土地利用决策。因此，引入城市模型研究方法已成为城市规划设计的必然。对于城市规划实践而言，城市模型是理解和预测城市空间变化模式以及城市科学规划和管理的重要工具。

发明内容

本发明提供了一种基于情景规划的动态城市模型系统，以解决城市发展边界的识别问题，城市用地布局的科学决策问题，以及城市共同建设、共同管理过程中的公共参与问题。

本发明的技术方案为：

一种基于情景规划的动态城市模型系统，包括城市增长模块、城市用地决策模块和对模型输出结果进行检测的综合评价模块；

所述城市增长模块包括基于历史城市增长率划定城市用地基础弹性边界的基础增长率识别模块和与预设情景关联的用于确定不同情景影响下弹性边界的增长率修正模块；

所述城市用地决策模块是基于城市增长模块的输出结果，在城市用地边界范围内进行用地类型决策的子模型系统；所述城市用地决策模块中包括基于预设情景的用于应对不确定扰动的用地冲突识别模块；

所述综合评价模块包括用于保证模型输出结果符合上位规划的法规检测模块、用于保证模型输出结果满足目标城市未来建设需要的参数检测模块和用于保证模型输出结果在对应情景发生后能够针对扰动做出调整的情景检测模块。

作为优选方案，所述城市增长模块、城市用地决策模块和综合评价模块基于同一目标体系并依托情景系统产生内部交互关联；所述目标体系是指城市建设和管理过程中所有利益相关方对城市未来发展的愿景描述。