多智能體城市規(guī)劃空間決策模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、城市空間系統(tǒng)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，其空間演化以大量具有能動性、適應(yīng)性的微觀行為主體(企業(yè)、居民、農(nóng)民以及各類組織等)以及行為主體與環(huán)境的非線性相互作用為特征，產(chǎn)生出非連續(xù)的城市空間決策行為。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃空間決策模型因其靜態(tài)特征，無法反映出大量微觀行為主體在城市規(guī)劃空間決策互動行為中的時間維累積和空間維聚集過程，較難有效表達(dá)城市規(guī)劃參與者的空間決策行為，規(guī)劃結(jié)果的現(xiàn)勢性、可接受程度均受到了一定限制。本文面向城市規(guī)劃的實際需求，嘗試結(jié)合多智能體

2、系統(tǒng)、地理信息科學(xué)、計算機科學(xué)以及智能科學(xué)的相關(guān)理論和技術(shù)，構(gòu)建可以清晰表達(dá)城市規(guī)劃參與行為主體決策時空顯性特征的城市規(guī)劃空間決策模型，并基于所構(gòu)建模型，開展了長沙市城市規(guī)劃空間決策模擬與分析應(yīng)用研究，輔助認(rèn)識和解決城市規(guī)劃過程中所遇到的相關(guān)非結(jié)構(gòu)化問題，以期提高城市規(guī)劃空間決策的科學(xué)性與合理性，為促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展決策提供先進(jìn)的技術(shù)方法與參考借鑒。主要的研究結(jié)果如下：
　　 (1)設(shè)計了基于多智能體交互的城市規(guī)劃空間決策行為

3、和規(guī)則體系，構(gòu)建了以多智能體系統(tǒng)為核心的城市規(guī)劃空間決策系列模型。較基于元胞自動機的城市規(guī)劃空間決策模型，在城市空間系統(tǒng)演化成因解釋方面的能力大大提高，同時還可彌補傳統(tǒng)的基于GIS的城市規(guī)劃空間決策模型在過程模擬能力方面的不足，加強其表現(xiàn)力，有助于人們對城市空間系統(tǒng)演化表象之下的作用機制和交互過程的理解。
　　 (2)以多智能體系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，建立城市土地資源時間和空間配置規(guī)則，構(gòu)建了動態(tài)且能描述影響城市土地擴張的智能體間互動關(guān)

4、系的城市土地擴張模型，模型對于解釋城市土地擴張的成因、理解智能體行為對城市土地擴張過程的影響是合適的，且具有較高的模擬精度，能夠為政府和城市規(guī)劃者制定用地政策提供輔助決策支持。
　　 (3)在多目標(biāo)約束下，結(jié)合城市土地利用空間優(yōu)化配置問題的實際，集成多智能體系統(tǒng)與啟發(fā)式算法構(gòu)建了多智能體進(jìn)化城市土地利用空間優(yōu)化配置模型，該模型不僅能獲取合理、可行的城市土地利用優(yōu)化配置結(jié)果，并且具有良好的運行效率和目標(biāo)優(yōu)化能力。
　　 (

5、4)在多智能體系統(tǒng)支持下，構(gòu)建了一種基于信息動態(tài)反饋機制的多智能體交互式空間選址模型，使參與城市規(guī)劃的智能體之間頻繁的交流各自所擁有的知識與信息，最終達(dá)成一致決策意見，形成對選址問題的解決方案。該模型所設(shè)計的信息動態(tài)反饋機制能夠有效的表達(dá)智能體的交流與學(xué)習(xí)過程，也使多智能體交互式選址模型優(yōu)于傳統(tǒng)選址模型中常用的空間疊加分析方法，從而為城市建設(shè)項目用地選址提供行之有效的解決方案。
　　 (5)以中部地區(qū)典型城市、長株潭城市群“兩型