[发明专利]一种基于城市智能模型的辅助设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市规划设计领域，尤其是涉及一种基于城市智能模型的辅助设计方法。

背景技术

当前应用于城市规划建模计算的技术工具主要是基于计算机辅助设计工具(CAD)在城市规划与建设管理领域的应用，基于现有的技术方法已经有可能对城市规划中各种特定方面进行模拟或评价，从而实现更加智能和可持续的城市规划设计。这些技术工具主要分为三类：

第一类技术方法是用于在计算机中绘制平面图形和三维模型。在这一阶段，依据经验和审美的传统城市设计思想占主导，这些工具的出现是为了满足设计师将其设计思想和方案图形化的需求，智能化程度较低。从手工绘制图纸到计算机辅助设计(CAD)，规划效率得以提升。相应的技术工具包括：AutoCAD，SketchUP，3Ds max，等等。

第二类技术方法包括城市分析和模拟工具，是用于通过更加科学和量化的方法来评价方案或是预测未来情景。在这一阶段，规划师更加注重规划的客观性，通过对于多个方案进行科学分析或模拟来避免武断决策或是错误判断。这些工具的出现是为了满足理性分析的需求，智能化程度相比于单纯的建模工具有所提高。从依靠主观判断来进行方案设计到通过计算机进行评价或预测来帮助选择最优方案，规划的质量和科学性得以提升。相应的技术工具包括：Ecotect，Matlab，Envimet，Karalit CFD，ArcGIS，以及SketchUP、AutoCAD的一些插件等等。

第三类技术方法是将设计逻辑抽象，通过预设的算法和条件来自动生成方案，从而获得理性的设计结果，将人的主观因素影响降到最小。在这一阶段，设计逻辑的重要性得到重视，空间形态的重要性被削弱，设计过程由计算机自动完成，设计结果与预设目标具有高度的匹配度，智能化程度较高。从设计师控制形态到设计师控制算法的转变仍然处于试验期，相应的技术工具包括：Rhino，Pro/Engineer，UGNX，CATIA，Solidworks，City Engine等等。

这三类技术方法的主要问题是，即便已经应用计算机技术在城市规划设计和建设管理领域，仍然未能持续积累城市数据，仅仅是针对特定建设项目的辅助方法；无法对设计方案进行模拟优化，因此难以有效地辅助设计。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于城市智能模型的辅助设计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于城市智能模型的辅助设计方法，包括以下步骤：

1)根据城市空间数据构建城市智能模型；

2)通过干预结合反馈的方式对城市建模进行评价，具体包括以下步骤：

21)确定城市管理领域设计的预期指标，包括交通状况指标、城市管理描述指标和空间质量指标，所述的交通状况指标包括可达性、交通流量和城市连接度，所述的城市管理描述指标包括容积率、人口数、人均住宅面积和绿地率，所述的空间质量指标包括开敞度、建筑能耗和日照小时数；

22)针对城市空间数据进行设计干预，即对城市智能模型数据进行修改，首先从初始状态的空间数据模型开始，对于空间模型进行干预得到干预方案，然后开始反馈过程，城市智能模型对干预方案进行快速评价和判断，并将结果反馈；

23)对每个城市管理领域的预期指标进行评价，并将评价的结果进行反馈，若干预方案的评价结果不符合设计指标，则继续进行干预得到新的干预方案，直到符合预期指标，若评价结果符合预期指标，则记录该干预方案；

3)对符合评价指标的干预方案模型进行输出并展现。

所述的步骤1)具体包括以下步骤：

11)建立城市智能模型的数据底板，所述的数据底板内容为统一坐标系的地形模型；

12)根据现状地形图及城市规划设计方案在地形模型中导入道路、建筑、绿化市政实施数据；

13)结合城市建设项目的设计图纸，对城市智能模型进行实时更新，进行城市智能模型数据的累积；

所述的步骤1)中，统一坐标系的地形模型包括山体和水体模型。

所述的步骤13)中，城市智能模型数据的累积包括建筑形态、建筑位置、建筑功能、建筑面积和建筑细节数据，所述的建筑形态数据包括长度、宽度和高度数据，所述的建筑细节数据包括建筑结构和建筑材料。

所述的步骤13)中，更新的依据为该城市建设项目是否通过审批。

所述的步骤23)中，具体包括以下步骤：