基于概率參照的城市用地容積率值域確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于概率參照的城市用地容積率值域確定方法，屬于城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，借鑒機器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法，根據(jù)地塊間的相似性建立起地塊之間的類比參照關(guān)系，并且在考慮地塊間相似性時，不僅考慮傳統(tǒng)的直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性，還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性；然后在相似用地中以相似系數(shù)為概率隨機選取參照地塊，從而根據(jù)部分合理容積率地塊的數(shù)值，通過迭代計算得到各用地不同的合理容積率波動區(qū)間。本發(fā)明可從整體上快速準(zhǔn)確地確定用地單元的合理容積率范圍，為城市規(guī)劃和管控提供科學(xué)依據(jù)。
【專利說明】
基于概率參照的城市用地容積率值域確定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及城市用地容積率值域確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 容積率是用地上總建筑面積與用地面積的比值，它反映了土地利用程度和累積承 載密度的高低，是政府用地調(diào)控和規(guī)劃管理的主要內(nèi)容之一，也是控制性詳細(xì)規(guī)劃編制中 的關(guān)鍵問題，對于城市的經(jīng)濟、環(huán)境、社會、景觀等各方面發(fā)展具有重要影響。目前已有容積 率判定方法主要包括：
[0003] (1)經(jīng)驗判斷法。主要由相關(guān)專家和專業(yè)技術(shù)人員通過借鑒相關(guān)城市用地開發(fā)及 所在城市近期開發(fā)經(jīng)驗，綜合考慮用地性質(zhì)、區(qū)位、基礎(chǔ)設(shè)施條件、空間環(huán)境等因素，對用地 容積率數(shù)值直接做出估算。該方法在容積率判定的實踐中較多采用，主要依靠規(guī)劃師主觀 經(jīng)驗，難度大，很多時候難以達(dá)成共識。
[0004] (2)試做方案法。通過在用地進(jìn)行建筑設(shè)計方案排布，推算出在滿足城市規(guī)劃和建 筑主要規(guī)范及使用要求的前提下，兼顧適當(dāng)?shù)目臻g形態(tài)效果，在某一用地上所能達(dá)到的容 積率數(shù)值。該方法判定結(jié)果雖然相對可信，但程序復(fù)雜而耗時，只適合對于個別地塊的詳細(xì) 研究，而且其判定結(jié)果同樣存在較大主觀性，主要依賴于試做方案者的經(jīng)驗和水平。
[0005] (3)單一向度模型建構(gòu)法。即僅從功能優(yōu)化和投資收益等經(jīng)濟因素出發(fā)做出"理 性"決策 [1];或者僅將日照要求作為唯一理想條件進(jìn)行單因子測算和研究[2][3];或者主張容 積率的確定從"技術(shù)理性走向政策屬性" [4]，彰顯其公共管理意涵。應(yīng)當(dāng)說，該類研究對于容 積率生成機制的認(rèn)識有著重要意義，但他們基本著眼于用地本身單一視角的研究，而且沒 有考慮用地外部關(guān)聯(lián)關(guān)系這一重要因素。
[0006] (4)多向度模型值域整合法。是以經(jīng)濟、環(huán)境、日照等條件分別約束下的極限狀態(tài) 為依據(jù)，取其區(qū)間交集 [5]，再結(jié)合城市設(shè)計意圖及政策判斷來最終確定取值范圍；或者通過 分析地塊及片區(qū)不同層面內(nèi)影響容積率取值的相關(guān)因素，構(gòu)建出相關(guān)因素與容積率的數(shù)理 關(guān)系模型，從而得出針對不同用地類型和不同用地尺度的容積率值域區(qū)間 [6][7][8][9]。該方 法比上一種方法更為全面而綜合，但仍然忽視了容積率判定時用地之間相互影響這一關(guān)鍵 因素。
[0007] (5)用地因子疊加法。通常以描述用地可建設(shè)潛力的各影響因子評價為依據(jù)，得到 相對合理的開發(fā)強度中間值，然后通過適當(dāng)修正與浮動以劃定取值區(qū)間 [1()][11]。該方法具有 較為扎實的數(shù)據(jù)支持，也為本專利方法建立了部分?jǐn)?shù)據(jù)起點，但該方法以簡單的因子疊加 來判定容積率，過于依賴因子評價與容積率之間的正相關(guān)性，忽視了用地的多種可能性以 及用地之間的復(fù)雜關(guān)系。
[0008] 此外，有研究者提出了一種新的思路[12]，對基于用地之間的相似關(guān)系來判定容積 量進(jìn)行了初步探索。然而，該方法仍存在以下問題:首先，容積量指標(biāo)與容積率指標(biāo)雖有一 定相關(guān)性，但是明顯不同的兩個指標(biāo)：容積量是用地上的建筑體積與用地面積的比值（單 位:米），容積率是用地上的建筑面積與用地面積的比值(無單位）。更重要地，從方法層面 看：（1)上述方法沒有區(qū)分可建設(shè)潛力因子與單純體現(xiàn)用地關(guān)系屬性的因子；（2)上述方法 在用地參照選擇時簡單將各相似用地取平均值作為參照目標(biāo)，沒有考慮實際決策中必要的 概率偶然性及各用地不同的參照權(quán)衡狀態(tài)；（3)上述方法中，每塊用地容積率的計算結(jié)果都 是固定數(shù)值，而沒有形成體現(xiàn)該用地特點的不同容積率值域區(qū)間，不符合實際容積率管控 中對不同用地的差別性區(qū)間要求。
[0009] 參考文獻(xiàn)：
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于概率參照的城 市用地容積率值域確定方法，以城市中相似地塊作為參照，使用概率參照算法迭代計算待 確定用地單元的容積率值域，可快速準(zhǔn)確地確定用地單元的合理容積率值域范圍，為城市 規(guī)劃和管控提供科學(xué)依據(jù)。
[0023] 本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0024] -種基于概率參照的城市用地容積率值域確定方法，包括以下步驟：
[0025] 步驟1、對城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化，并歸一化為相應(yīng)的范圍在(0，1) 的屬性因子，同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向 量;所述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性，以及不與用地可建 設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子，關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān) 系因子;所述用地單元包括一組容積率未知的待確定用地單元和一組容積率已知的已知用 地單元；
[0026] 步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量，從所有用地單元中選擇出與各待確定用地單元之 間的相似系數(shù)最大的部分用地單元，作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊；
[0027] 步驟3、使用概率參照算法迭代計算各待確定用地單元的容積率值域，具體如下： [0028]步驟3-1、初始化各待確定用地單元的容積率為Ao;
[0029] 步驟3-2、以相似系數(shù)作為選擇概率，利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似 地塊中選擇至少一個相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊；
[0030] 步驟3-3、對每一個待確定用地單元，根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和 Suma與當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系，對當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地 單元的容積率仏進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟3-2，進(jìn)行下一次迭代;所述更新具體如下：
[0031] 對每一個當(dāng)前參照地塊，分別按照以下方法求得相應(yīng)的A1+1，然后求平均值作為該 待確定用地單元在本輪迭代的容積率輸出：
[0033] 若 Suma = Sumb，且 Ai < Bi，貝lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi/Sab-Bi) *D2_Ai ] v;
[0034] 若 Suma = Sumb，且 Ai < Bi，貝 lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi*Sab_Bi) *D3_Ai ] v;
[0035] 若 Suma = Sumb，且 Ai = Bi，貝 lj: Ai+i = Ai = Bi;
[0036] 其中，v為預(yù)設(shè)的取值范圍為(0，1)的波動控制因子，m為控制因子的種類數(shù)，D^Ds、 D3均為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù)，Bi為當(dāng)前參照地塊的容積率，Sab為待確定用地單元與當(dāng)前 參照地塊的相似系數(shù)；
[0037] 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件，則對每一個待確定用地單元，從最后若干輪迭代 所得到的該待確定用地單元的容積率中選取最大值和最小值，分別作為該待確定用地單元 的容積率上限、下限，從而得到城市中各待確定用地單元最優(yōu)的容積率值域。
[0038] 優(yōu)選地，任意兩個用地單元之間的相似系數(shù)為這兩個用地單元在屬性特征空間中 的距離。距離度量可采用歐氏距離、曼哈頓距離、切比雪夫距離、閔可夫斯基距離、漢明距離 等，本發(fā)明優(yōu)選最常用的歐氏距離。
[0039] 上述技術(shù)方案通過少量已知容積率的已知用地單元，通過迭代計算，可得到各待 確定用地的合理容積率波動區(qū)間；然而，已知用地單元的容積率未必是合理的，這會對最終 待確定用地單元的容積率值域判定產(chǎn)生影響，為避免這種情況，本發(fā)明進(jìn)一步提出以下改 進(jìn)方案:所述已知用地單元的容積率為經(jīng)專家修正的合理容積率。
[0040]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0041 ]本發(fā)明借鑒機器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法，根據(jù)地塊間的相似性建立起地塊之間 的類比參照關(guān)系；然后在相似用地中以相似系數(shù)為概率隨機選取參照地塊，從而根據(jù)少量 合理容積率地塊的數(shù)值，通過迭代計算得到各用地不同的合理容積率波動區(qū)間。更符合規(guī) 劃決策經(jīng)驗和實際的公平性，體現(xiàn)了容納現(xiàn)實偶然性的決策理性。
[0042]本發(fā)明在考慮地塊間相似性時，不僅考慮傳統(tǒng)的直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控 制屬性，還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性，用地關(guān)系描述更加細(xì)致， 參照地塊的選擇更加全面合理，得到的容積率值域更科學(xué)。
【附圖說明】
[0043] 圖1為【具體實施方式】中本發(fā)明容積率值域確定方法的流程示意圖；
[0044] 圖2為采用本發(fā)明方法得到的待確定用地單元容積率計算過程及值域結(jié)果。
【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0046] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，借鑒機器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法，根據(jù)地塊間的相 似性建立起地塊之間的類比參照關(guān)系，并且在考慮地塊間相似性時，不僅考慮傳統(tǒng)的直接 與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性，還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬 性;然后在相似用地中以相似系數(shù)為概率隨機選取參照地塊，從而根據(jù)少量合理容積率地 塊的數(shù)值，通過迭代計算得到各用地不同的合理容積率波動區(qū)間。
[0047] 為了便于公眾理解，下面以一個具體實施例來對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0048] 本發(fā)明城市用地容積率值域確定方法，包括以下步驟：
[0049] 步驟1、對城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化，并歸一化為相應(yīng)的范圍在(0，1) 的屬性因子，同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向 量;所述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性，以及不與用地可建 設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子，關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān) 系因子;所述用地單元包括一組容積率未知的待確定用地單元和一組容積率已知的已知用 地單元；
[0050] 通過整合城市現(xiàn)狀分析和現(xiàn)有規(guī)劃成果，從用地性質(zhì)、用地可達(dá)性等方面，對每一 用地單元的建設(shè)潛力進(jìn)行因子評分，獲得每塊地的各項因子F k(0〈Fk<l)。（不同城市可針對 其特點選取不同的評價因子）。傳統(tǒng)方案的地塊因子僅考慮直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的 屬性，例如可達(dá)性、土地價格、文保范圍控制等，這類因子與容積率有著正相關(guān)或者負(fù)相關(guān) 的關(guān)系。而本發(fā)明將地塊的所有屬性區(qū)分為兩類：（a)直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬 性（即傳統(tǒng)方法中所考慮的地塊屬性）；（b)不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)，只反映用地特點 差異與聯(lián)系的關(guān)系屬性。相應(yīng)的因子分別稱為控制因子和關(guān)系因子。傳統(tǒng)的控制因子與用 地容積率之間存在著較為密切的正相關(guān)性，例如，可達(dá)性作為控制因子，那是因為可達(dá)性好 的用地，一般來說應(yīng)具有較高的容積率;而關(guān)系因子并不存在這種正相關(guān)性，但區(qū)分了不同 的用地特點及其聯(lián)系，例如，一般很難決定城市綠地周邊或者城市景觀帶周邊的用地容積 率應(yīng)更高或更低，但在決策一個位于城市綠地周邊的用地容積率時，可以參照其他緊鄰城 市綠地的合理用地容積率數(shù)值做出判定，再如，用地面積也只能作為關(guān)系因子，不能作為控 制因子，因為并非用地面積越大，其容積率就應(yīng)越高或越低，但面積大小接近的用地可以相 互參照其開發(fā)模式，因此往往具有比較接近的容積率指標(biāo)。所以，是否與城市綠地相鄰、用 地面積這類因子不能作為控制屬性因子，而應(yīng)作為關(guān)系屬性因子來描述。
[00511城市中各個地塊(包括已知容積率的已知用地單元和容積率未知的待確定用地單 元)的控制因子和關(guān)系因子即可構(gòu)成反映該地塊特征的特征向量。其中，已知用地單元的容 積率可采用其實際容積率，但這些已知用地單元的實際容積率并不一定是科學(xué)合理的，如 果利用這些容積率數(shù)值來確定待確定用地單元的容積率，顯然會導(dǎo)致結(jié)果偏差。為此，本發(fā) 明進(jìn)一步對這些已知用地單元的容積率進(jìn)行修正，如通過專家評估得到這些已知用地單元 的合理容積率。由于本發(fā)明采用反復(fù)迭代的方式進(jìn)行后續(xù)計算，僅需要少量具有合理容積 率的已知用地單元，因此可將其余已知用地單元剔除或者直接將其作為待確定用地單元。 [0052]步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量，從所有用地單元中選擇出與各待確定用地單元之 間的相似系數(shù)最大的部分用地單元，作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊；
[0053]本發(fā)明借鑒機器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法，根據(jù)各地塊的屬性特征向量，可計算 出所有地塊兩兩之間的相似系數(shù)。相似系數(shù)的度量可采用特征向量空間中的歐氏距離、曼 哈頓距離、切比雪夫距離、閔可夫斯基距離、漢明距離等，或者信息熵、相關(guān)系數(shù)等。本具體 實施方式中任意兩個地塊a與地塊b間的相似系數(shù)S ab可通過式(1)計算，相似系數(shù)越大，則兩 個地塊間的相似度越高：
[0055] 式中，η為地塊的屬性特征向量的維度，亦即屬性的總類別數(shù);Fk(a)、Fk(b)分別為a、b 兩個地塊的第k個屬性的屬性因子;Wk為第k個屬性的權(quán)值。
[0056] 通過預(yù)先設(shè)定的相似系數(shù)閾值51，篩選出地塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即只有兩地塊相 似系數(shù)大于Si，才認(rèn)為他們彼此之間互為相似地塊;還可進(jìn)一步對相鄰地塊單獨設(shè)置的相 似系數(shù)閾值S 2，S2可以大于51也可以小于Si。這樣即可為每一個待確定用地單元選定相應(yīng)的 相似地塊集合。
[0057]步驟3、使用概率參照算法迭代計算各待確定用地單元的容積率值域，具體如下： [0058]步驟3-1、初始化各待確定用地單元的容積率為Ao;
[0059] 由于本發(fā)明采用迭代算法逐步逼近最優(yōu)容積率，因此初始容積率Ao隨意設(shè)定，例 如可設(shè)置為0。
[0060] 步驟3-2、以相似系數(shù)作為選擇概率，利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似 地塊中選擇至少一個相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊；
[0061] 對每一待確定用地單元，從其相似地塊集合中，以相似系數(shù)Sab為概率，隨機選取 Num個地塊作為該待確定用地單元的參照地塊，即相似系數(shù)越高的地塊，被選取參照的幾率 越大。本實施例中采用輪盤賭選擇法:依照各參照地塊相似系數(shù)的選擇概率來分割輪盤賭 中的圓盤，然后產(chǎn)生一個[0，1]之間的隨機數(shù)，將該隨機數(shù)作為選擇指針來確定被選個體。 N?的值可以為1，也可以為大于1的整數(shù)（即選取多個參照地塊）。
[0062] 步驟3-3、對每一個待確定用地單元，根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和 Suma與當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系，對當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地 單元的容積率仏進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟3-2，進(jìn)行下一次迭代；
[0063] 任一用地單元的控制因子加權(quán)和Sum可表示為：
[0065]對于每個待確定用地單元，根據(jù)其當(dāng)前參照地塊的容積率m來確定自身在本輪迭 代中的容積率Ai+i，容積率Ai+i的計算根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和Suma與當(dāng)前 參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系的不同而不同，具體如下：
[0067] 若 Suma = Sumb，且 Ai < Bi，貝lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi/Sab-Bi) *D2_Ai ] v;
[0068] 若 Suma = Sumb，且 Ai < Bi，貝 lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi*Sab_Bi) *D3_Ai ] v;
[0069] 若 Suma = Sumb，且 Ai = Bi，貝 lj: Ai+i = Ai = Bi;
[0070] 其中，v為預(yù)設(shè)的取值范圍為(0，1)的波動控制因子，用來控制地塊變化波動的幅 度，v值越接近1，結(jié)果的波動幅度越大，v值越接近〇,結(jié)果波動越平滑;m為控制因子的種類 數(shù);均為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù)，（可自行設(shè)置，通常取值為1)，其作用在于控制屬 性相似用地之間的差異度，即兩地塊相似系數(shù)所描述的其差異程度與其實際開發(fā)強度差異 之間的換算關(guān)系為當(dāng)前參照地塊的容積率，S ab為待確定用地單元與當(dāng)前參照地塊的相 似系數(shù)。
[0071] 如果所選取參照地塊的個數(shù)N?大于1，則將每個參照地塊對應(yīng)的A1+1進(jìn)行平均。
[0072] 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件，則對每一個待確定用地單元，從最后若干輪迭代 所得到的該待確定用地單元的容積率中選取最大值和最小值，分別作為該待確定用地單元 的容積率上限、下限，從而得到城市中各待確定用地單元最優(yōu)的容積率值域；
[0073]迭代算法中的終止條件通常為達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)或者收斂程度得到預(yù)設(shè) 指標(biāo)。本發(fā)明同樣可采用預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)作為終止條件，或者以各待確定用地單元的 容積率變化波動趨于穩(wěn)定作為迭代終止條件。例如，具體迭代終止運算條件可設(shè)置為:每一 待確定用地單元連續(xù)10輪計算結(jié)果平均值與之前10輪計算結(jié)果平均值的差都小于某一數(shù) 值(例如0.2)。運算終止后，取每塊地在最后若干輪(如10輪或20輪)的計算結(jié)果中的最大值 和最小值輸出，作為其合理容積率值域的上、下限。
[0074]上述整個算法的流程如圖1所示。
[0075]為了驗證本發(fā)明技術(shù)方案效果，進(jìn)行了驗證實驗:首先，根據(jù)城市現(xiàn)狀分析和現(xiàn)有 規(guī)劃成果，從用地的景觀屬性和功能屬性等方面，對每一用地單元的建設(shè)潛力進(jìn)行因子評 分，得到各項控制因子;接著對每一用地的關(guān)系因子進(jìn)行評分，主要包括是否毗鄰市級景觀 帶，是否毗鄰城市綠地及綠地規(guī)模;然后，通過比較兩兩地塊所有因子之間的差異，計算出 其用地之間的相似系數(shù);然后設(shè)定一個閾值Si，篩選出地塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即只有兩地塊 相似系數(shù)大于一定數(shù)值，才認(rèn)為他們彼此之間有參照關(guān)系;地塊相鄰可理解為一種特殊的 相似關(guān)系，即區(qū)位相似，因此，可適當(dāng)降低相鄰地塊之間相似系數(shù)的閾值&。系統(tǒng)運行時，對 任一容積率待定地塊，以一定閾值篩選出與其用地屬性相似的地塊，并從這些相似地塊中， 以相似系數(shù)的高低為概率，隨機選取一個地塊作為參照地塊，即相似系數(shù)越高的地塊，被選 取參照的幾率越大。（這里采用輪盤賭選擇法，具體算法是：依照各個體的選擇概率來分割 輪盤賭中的圓盤，然后產(chǎn)生一個[0，1]之間的隨機數(shù)，將該隨機數(shù)作為選擇指針來確定被選 個體。）然后按照前述算法展開迭代計算，直至地塊之間大致滿足迭代終止條件，系統(tǒng)在一 定程度上達(dá)到動態(tài)平衡。這時便可得到待定地塊的合理容積率值域范圍，同時，此時相對穩(wěn) 定的城市形態(tài)亦是其自然發(fā)生的合理結(jié)果。
[0076]最終得到的實驗結(jié)果如圖2所示，從圖中可以看出：各容積率待定地塊的初始數(shù)值 為0。系統(tǒng)開始運行后，各待定地塊容積率在小幅波動中逐步升高(這時的波動幅度主要取 決于參數(shù)V)，然后在一定高度逐步趨于較為穩(wěn)定的波動，但這種波動不會停止。大約在150 次迭代計算后，各地塊波動幅度都大致穩(wěn)定在某一范圍內(nèi)。趨穩(wěn)后的容積率數(shù)值即為當(dāng)前 條件下的預(yù)測結(jié)果，各地塊趨穩(wěn)時的波動區(qū)間即可看作較為合理的開發(fā)強度值域范圍。從 圖中可以看出，不同地塊的控制區(qū)間是有明顯差異的，例如容積率較低的2、4、5、6號用地在 系統(tǒng)趨穩(wěn)后波動幅度都非常小，這是因為與這些用地相似的地塊，其容積率都比較小，他們 之間的差異也較小;而容積率最高的68號用地則波動幅度達(dá)到了 1左右。這為確定各地塊不 同的合理容積率值域范圍提供了客觀依據(jù)。通過該方法可得到各地塊難以主觀預(yù)測的差別 性容積率動態(tài)波動值域，可信而敏銳地還原城市形態(tài)應(yīng)有的復(fù)雜度。
【主權(quán)項】
1. 一種基于概率參照的城市用地容積率值域確定方法，其特征在于，包括W下步驟： 步驟1、對城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化，并歸一化為相應(yīng)的范圍在(〇，1)的屬 性因子，同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向量;所 述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性，W及不與用地可建設(shè)潛力 直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子，關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān)系因子； 所述用地單元包括一組容積率未知的待確定用地單元和一組容積率已知的已知用地單元； 步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量，從所有用地單元中選擇出與各待確定用地單元之間的 相似系數(shù)最大的部分用地單元，作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊； 步驟3、使用概率參照算法迭代計算各待確定用地單元的容積率值域，具體如下： 步驟3-1、初始化各待確定用地單元的容積率為Ao; 步驟3-2、W相似系數(shù)作為選擇概率，利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似地塊 中選擇至少一個相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊； 步驟3-3、對每一個待確定用地單元，根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和Suma與 當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系，對當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地單元 的容積率Ai進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟3-2，進(jìn)行下一次迭代;所述更新具體如下： 對每一個當(dāng)前參照地塊，分別按照W下方法求得相應(yīng)的Aw，然后求平均值作為該待確 定用地單元在本輪迭代的容積率輸出目標(biāo)： 若如ma聲&_1郵，則若如 ma = Sumb，且 Ai < Bi，貝 ij: Ai+i=Ai+ [ Bi+ (Bi/Sab-Bi)蝴 2-Ai ] V; 若如 nia = Sumb，且 Ai < Bi，貝 ij: Ai+i=Ai+ [ Bi+ (Bi*Sab-Bi)蝴 3-Ai ] V; 若 Suma = Su郵，且 Ai = Bi，貝 ij: Ai+i=Ai = Bi; 其中，V為預(yù)設(shè)的取值范圍為(0，1)的波動控制因子，m為控制因子的種類數(shù)，Di、D2、D3均 為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù)，Bi為當(dāng)前參照地塊的容積率，Sab為待確定用地單元與當(dāng)前參照 地塊的相似系數(shù)； 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件，則對每一個待確定用地單元，從最后若干輪迭代所得 到的該待確定用地單元的容積率中選取最大值和最小值，分別作為該待確定用地單元的容 積率上限、下限，從而得到城市中各待確定用地單元最優(yōu)的容積率值域。2. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，任意兩個用地單元之間的相似系數(shù)為運兩個 用地單元在屬性特征空間中的距離。3. 如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述距離為歐氏距離。4. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述迭代終止條件具體為:達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭 代次數(shù)，或者連續(xù)多次迭代輸出的變化均小于預(yù)設(shè)的變化闊值。5. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述已知用地單元的容積率為經(jīng)專家修正的合 理容積率。
【文檔編號】G06Q50/08GK106096786SQ201610439140
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】張愚, 王建國
【申請人】東南大學(xué)