[发明专利]一种基于人工社会的城市安全宜居度建模方法

说明书

本发明涉及一种基于人工社会的城市安全宜居度建模方法，包括：结合指定城市真实地理空间环境、不同属性居民数据的agent，构建城市安全宜居度变化的人工社会仿真模型，并实时进行数据更新；从人工社会仿真模型提取数据，根据根据调研获取的安全设施重要性权重和各类安全设施的覆盖率进行城市宜居度和居民满意度的计算；根据计算得到的城市宜居度和居民满意度，进行居民和家庭agent决策行为和心理计算，更新agent的数据，循环计算，进行数据统计和政府政策的设置，以将城市宜居度和居民满意度均维持在预设的阈值范围内。通过本发明，能够综合多种因素影响下城市宜居度的变化情况，真实反映城市空间系统的复杂性，同时反映了复杂的人为因素和个体决策行为。

技术领域

本发明涉及社会研究科学领域，更具体地说，涉及一种基于人工社会的城市安全宜居度建模方法。

背景技术

在社会科学领域，“城市宜居度”是指一个城市或地区的居民所体验到的生活质量，涵盖自然因素、建筑因素、环境因素等，包含安全性、舒适性、便捷性、可达性、包容性等多个方面。城市宜居度不是城市发展新阶段的标志，而是城市发展和建设水平进入高层次阶段的必然结果，是随同城市建设过程产生的，并逐步被各专业的专家所认识，开始频繁使用的概念。城市系统是一个复杂系统，具有规模大、非线性、多因子、不确定等特点，加之近年来城市的负载力、人口增长、发展规模、基础设施风险不断加大，城市安全宜居度的研究成为城市居民和政府关注的重要难题。城市区域空间结构的演化被认为是大量微观主体的区位决策在时间维的集聚过程，而基于人工社会的建模仿真是研究城市问题的有效途径。这种自下而上的模型策略是复杂适应系统理论、人工生命以及分布式人工智能技术的融合，在社会科学研究中逐渐受到重视，目前已经成为继面向对象方法之后出现的又一种进行复杂系统分析与模拟的重要手段。其应用于城市问题的主要思想是把城市系统中的基本元素看作仿真实体，根据仿真实体的自然描述特性，在一定粒度上对城市系统进行自然分类，然后对各个仿真实体用主体的方式描述，建立一个与现实世界对应的人工社会模型。

城市安全宜居度是居民居住环境评价的重要方面，直接影响到城市居民的人身安全和居住环境安全。探索和研究安全宜居城市的评估与建设，是实现城市安全素质提高、居民居住环境改善的关键。目前对于城市宜居度的研究方法主要有两个方面。一是从定性的角度研究宜居城市，如Sofeska E等，Okulicz-Kozaryn A等分别以斯科普里市和欧洲多个城市为背景对城市宜居度概念和定义进行了分析和研究；考虑了较为全面的宜居城市的含义和衡量指标，但研究只限于概念的认知和解释，并未考虑多种因素影响下城市宜居度的变化情况。二是从定量的角度评价城市的宜居性，方法多采用因子分析法和系统动力学方法(SD-system dynamics)，如Li Pengyan等重建了城市生活环境评价指标体系，运用主成分分析法，以我国35个典型的大中城市为例进行分析；Yu Danlin等利用主成分分析法对上海公共安全的评估。该类研究关注静态空间均衡，侧重考虑在定量的指标变量下城市宜居度的估算，难以反映城市空间系统的复杂性。Mai T等以越南凯巴岛为例，利用系统动态模型进行基于场景的旅游开发规划，根据城市内部组成要素互为因果的反馈特点，从城市内部结构来寻找社会现象发生的根源，但明显忽视了复杂的人为因素和个体决策行为。而对城市宜居度而言，复杂的人为因素和居民决策行为是影响宜居度变化不可忽视的核心要素，也是最难以分析的复杂影响因素。因此，利用计算机技术采用人工社会建模方法研究城市诸多环境要素与居民的决策行为的相互作用对于研究城市宜居度具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述未考虑多种因素影响下城市宜居度的变化情况、难以反映城市空间系统的复杂性及忽视了复杂的人为因素和个体决策行为的缺陷，提供一种基于人工社会的城市安全宜居度建模方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于人工社会的城市安全宜居度建模方法。该方法的步骤包括：