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《哈尔滨理工大学》 2003年
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城市发展模型的研究

景方  
【摘要】: 奥运经济的一个主要部分是研究奥运对城市发展的影响。论文通过分析城市发展模型的特征,把元胞自动机、多智能体方法、复杂适应系统理论结合在一起,建立起可动态仿真的城市决策支持系统,并针对奥运经济城市发展问题进行人工实验。 论文综述了近五十年来传统的城市发展建模的思想和方法。传统的城市建模研究工作伊始,就把空间和时间作为建模的主要因素。由于当时的理论基础所限,传统的建模思想是基于动力学,机械论理论的基础上,当人们把人的作用纳入到城市建模中时,基于动力学建模思想就显得无能为力了。问题在于如何描述城市建设者、居住者、设计者的认知作用。 这里根据城市发展问题所具有的典型时空特征,分析了采用元胞自动机作为时空特征的数学映象问题。因为它的基于邻域的空间关系在描述信息化城市模型时有不方便的地方。特别是当人的作用被纳入到城市建模中时,人的意愿行为的描述就很困难。 通过引入复杂系统所提出的基于多智能体(Agent)的整体建模方法,及基于多智能体方法建立了Swarm仿真平台,为城市发展建模奠定基础。 为了取得构建模型的一些细节,我们分析了一些典型的模型实例。其中“热虫”模型——描述出热虫彼此间的交互关系,体现了涌现的概念。“迁移”模型——指明了对人口迁移问题已有的研究,提出了 “吸引度”的概念。“游牧”模型——表现了迁移者与环境的交互关系。这些模型中的住宅区位选择,城市人口空间分布函数,住房价格成因的定量分析和决策控制的实施等方案都是极其有价值的。 在简要介绍了以2008年北京奥运经济为背景的城市发展模型的实现流程基础上,纳入了元胞自动机与多智能体相结合的建模思想。并提出依靠环境发挥主要作用进行决策控制的主体思路。采用了多层次理论方法来描述城市建设的环境因素。这样可以清晰、简单地构造环境,并且有较好可扩展性和灵活性。由此可以构造较大规模的城市发展模型。 WP=8 最后进行人工实验,对2000年为时间起点的不含奥运因素和含有奥运因素的城市模型进行分析,为北京市城市发展提供决策支持。仿真了在不同政策因素输入时,可以看到在政府规划等控制手段下,2008年城市的发展将同时具有中心聚集性和周边环状分布性两个发展方向;克服了城市的无序扩张和中心衰退。这一结果可为北京市建设提供决策支持。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU984

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