一种立体紧凑型数字化城市设计方法、装置和计算机设备与流程

技术特征：
1.一种立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取待设计城市的空间基础数据；根据所述空间基础数据确定所述待设计城市的各个三维城市特征指标；确定各个三维城市特征指标是否在对应的阈值范围内；若在对应的阈值范围内，则在对应的阈值范围内三维城市特征指标合格；若不在对应的阈值范围内，则根据对应的阈值范围优化不在对应的阈值范围内的三维城市特征指标。2.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市的居民数量、政府机关工作数量、公共服务业工作数量、零售业工作数量、商业部门工作数量、不同用地性质总数以及每一种用地性质对应的用地面积；所述三维城市特征指标包括空间供需平衡指标；利用以下公式确定所述空间供需平衡指标：f1表示所述空间供需平衡指标，α1表示预设的用地混合度系数，β1表示预设的土地利用系数，x1表示所述待设计城市的居民数量，x2表示所述政府机关工作数量，x3表示所述公共服务业工作数量，x4表示所述零售业工作数量，x5表示所述商业部门工作数量，i为不同用地性质总数，a
i
表示第i种用地性质对应的用地面积。3.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市的总面积、所述待设计城市的居民数量、所述待设计城市的标的物数量、所述待设计城市中标准小地块的总数、各个标准小地块的面积、各个标准小地块的居民数量以及各个标准小地块的标的物数量；所述三维城市特征指标包括空间异质性指标；利用以下公式确定所述空间异质性指标：f2表示所述空间异质性指标，α2表示预设的空间异质性系数，β2表示预设的空间相对熵系数，x
j
表示第j个标准小地块的面积占所述待设计城市的总面积的比例，y
j
表示第j个标准小地块的居民数量占所述待设计城市的居民数量的比例，j表示所述待设计城市中标准小地块的总数，p
j
表示第j个标准小地块的标的物数量占所述待设计城市的标的物数量的比例。4.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市的总面积、所述待设计城市的水域面积、所述待设计城市的绿地面积、所述待设计城市的广场面积、所述待设计城市的地上道路和地下道路的道路面积、所述待设计城市的地上办公建筑和地下办公建筑的占地面积、所述待设计城市的地上住宅建筑和地下住宅建筑的占地面积、所述待设计城市的地上商业建筑和地下商业建筑的占地面积、所述待设计城市的地上停车场和地下停车场的占地面积、所述待设计城市的地上停其他建筑和地下其他建筑的占地面积；所述三维城市特征指标包括土地利用特征指标；
利用以下公式确定所述土地利用特征指标：f3表示所述土地利用特征指标，e()是用于计算香农-维纳多样性指数的函数，ε表示所述待设计城市的水域面积占所述待设计城市的总面积的比例，η表示所述待设计城市的绿地面积占所述待设计城市的总面积的比例，δ表示所述待设计城市的广场面积占所述待设计城市的总面积的比例，v表示所述待设计城市的地上道路和地下道路的道路面积占所述待设计城市的总面积的比例，u表示所述待设计城市的地上办公建筑和地下办公建筑的占地面积占所述待设计城市的总面积的比例，κ表示所述待设计城市的地上住宅建筑和地下住宅建筑的占地面积占所述待设计城市的总面积的比例，w表示所述待设计城市的地上商业建筑和地下商业建筑的占地面积占所述待设计城市的总面积的比例，表示所述待设计城市的地上停车场和地下停车场的占地面积占所述待设计城市的总面积的比例，χ表示所述待设计城市的地上其他建筑和地下其他建筑的占地面积占所述待设计城市的总面积的比例，e表示预设的其他建筑对应的活力指标参数，f表示预设的道路对应的活力指标参数，g表示预设的办公建筑对应的活力指标参数，o表示预设的住宅建筑对应的活力指标参数，p表示预设的商业建筑对应的活力指标参数，q表示预设的停车场对应的活力指标参数。5.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市的各个住宅用地上人均用地面积、所述待设计城市的各个住宅用地上人均日出行次数、所述待设计城市的各个住宅用地上居民出行使用轨道交通的比例、所述待设计城市的各个住宅用地上人均居住的建筑面积、所述待设计城市的各个公共设施用地上每一岗位用地面积、所述待设计城市的各个公共设施用地上每一岗位日出行次数、所述待设计城市的各个公共设施用地上每一岗位人员出行使用轨道交通的比例、所述待设计城市的各个公共设施用地上每一岗位占用的建筑面积；所述三维城市特征指标包括开发强度与交通关系指标；利用以下公式确定所述开发强度与交通关系指标：f4表示所述开发强度与交通关系指标，s
n
表示所述待设计城市的第n个住宅用地上人均用地面积，t
n
表示所述待设计城市的第n个住宅用地上人均日出行次数，k
n
表示所述待设计城市的第n个住宅用地上居民出行使用轨道交通的比例，h
n
表示所述待设计城市的第n个住宅用地上人均居住的建筑面积，s
m
表示所述待设计城市的第m个公共设施用地上每一岗位用地面积，t
m
表示所述待设计城市的第m个公共设施用地上每一岗位人员日出行次数，k
m
表示所述待设计城市的第m个公共设施用地上每一岗位人员出行使用轨道交通的比例，h
m
所述待设计城市的第m个公共设施用地上每一岗位占用的建筑面积，z表示轨道交通站点合理客流量，r表示为轨道站点核心区预定半径范围内客流占站点总客流的比例。6.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市对应网络的各个网络节点之间的距离和所述待设计城市对应网络的网络节点总数；所述三维城市特征指标包括可达性指标；利用以下公式确定所述可达性指标：
f5表示所述可达性指标，c表示所述待设计城市对应网络的网络节点总数，d
ci,cj
表示第ci个网络节点和第cj个网络节点之间的距离。7.根据权利要求1所述的立体紧凑型数字化城市设计方法，其特征在于，所述空间基础数据包括所述待设计城市中标准小地块的总数和各个标准小地块之间的可达度；所述三维城市特征指标包括空间紧凑度指标；利用以下公式确定所述空间紧凑度指标：f6表示所述空间紧凑度指标，λ(li,lj)表示第li个标准小地块与第lj个标准小地块之间的可达度，j表示所述待设计城市中标准小地块的总数。8.一种立体紧凑型数字化城市设计装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取待设计城市的空间基础数据；确定模块，用于根据所述空间基础数据确定所述待设计城市的各个三维城市特征指标；判断模块，用于确定各个三维城市特征指标是否在对应的阈值范围内；优化模块，用于若在对应的阈值范围内，则在对应的阈值范围内三维城市特征指标合格；若不在对应的阈值范围内，则根据对应的阈值范围优化不在对应的阈值范围内的三维城市特征指标。9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至7任一项所述的立体紧凑型数字化城市设计方法。10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至7任一项所述的立体紧凑型数字化城市设计方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种立体紧凑型数字化城市设计方法、装置和计算机设备，本申请公开的立体紧凑型数字化城市设计方法与传统定性分析及二维平面分析不同，本申请将待设计城市的视为一个三维空间进行量化研究，通过确定各个三维城市特征指标以及各个三维城市特征指标对应的阈值范围，并利用对应优化方法优化不在对应阈值范围内的三维城市特征，以使各个三维城市特征指标均在对应的阈值范围内。实现基于立体化TOD模式建设现代化城市，使得城市更为立体紧凑。更为立体紧凑。更为立体紧凑。


技术研发人员：袁红 何媛 谢沈丽
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/1/28