基于网络Voronoi图和多目标微粒群的空间选址优化

根据网络Voronoi图对中心设施影响范围的空间划分和多目标微粒群的智能搜索提出了一种空间选址的技术方法。城市功能设施的选址往往受到交通网络的影响,而且涉及多个优化目标和约束条件,利用最短路径分析构建的网络Voronoi图来模拟设施的辐射影响范围,并根据其他优化目标和约束条件,使用经过粒子记忆体和遗传交叉机制改进的多目标微粒群算法智能地搜索设施的空间布局位置。实验结果表明,该方法能够较好地模拟出在交通网络和多个约束条件影响下的有限个功能设施的较优布局方案,具有一定的参考价值。     

基于连续空间需求的公共图书馆最大覆盖选址方法——以武汉市主城区为例

为解决现有公共图书馆布局不合理问题,该文基于离散空间需求分别构建P-中值模型、最大覆盖模型进行选址,结果表明后者更适用于图书馆选址;但因需求点分布密度不均,最大覆盖模型求出的一组设施点并非最优解,其覆盖效果一般。针对此问题,提出了基于连续空间需求下的最大覆盖选址方法,即当需求为多边形区域时,将无限个候选点转变为有限个PIPS候选点,并包含最优解,则可用较少的一组设施实现服务最大化覆盖。以武汉市主城区公共图书馆选址研究为例,验证了基于连续空间需求的最大覆盖选址方法的可行性,该方法能够显著提高服务覆盖率,优化公共图书馆的空间布局。     

多叉树蚁群算法及在区位选址中的应用研究

本文提出了基于多叉树蚁群算法(ant colony optimization based on multi-way tree) 的区 位选址优化方法。在多目标和大型空间尺度约束条件下,地理区位选址的解决方案组合呈现 海量规模、空间搜索量庞大,难以求出理想解。基于多叉树的蚁群算法对地理空间进行多叉树划分,在多叉树的层上构造蚂蚁路径(ant path),让蚂蚁在多叉树的搜索路径上逐步留下信息 素,借助信息素的通讯来间接协作获得理想的候选解。采用该方法用于广州市的地理区位选址,取得良好结果。实验结果表明：采用基于多叉树的蚁群算法,改善了蚂蚁在空间搜索能 力,适合求解大规模空间下的区位选址问题。     

基于NSGA-Ⅱ的土地利用数量结构优化研究——以舟山市定海区为例

土地利用的数量结构优化问题是个典型的多目标优化问题。文章通过引入带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),构建基于NSGA-Ⅱ的土地利用数量结构优化模型。在参考Kanpur遗传算法实验室提供的NSGA-Ⅱ源代码的基础上,利用C/C⁺⁺语言进行程序的二次开发,获得土地利用数量结构优化的一系列Pareto解,并组成Pareto解集。最后,通过权重来近似地表达决策意愿,通过计算综合效益,来实现各种决策意愿下的方案择优决策。研究结果表明该模型能较好地解决土地利用的数量结构优化问题。     

遗传算法和GIS结合进行空间优化决策

资源的有效利用和管理往往涉及到空间的优化配置问题。例如需要在空间上确定n个设施的最佳位置。当选址问题涉及多个目标和不同的约束性条件时,就会变得十分复杂。利用一般的brute-force搜索方法无法对涉及高维数据的问题进行求解。利用遗传算法和GIS结合来解决复杂的空间优化配置问题,具有智能的搜索方法可以大大提高空间的搜索能力。在基于进化的优化过程中,根据GIS的空间数据来计算不同解决方案 (染色体) 的适应度。针对不同的应用目的,GIS可以给出不同的适应度函数。实验表明,所提出的方法比简单的搜索方法和退火算法有更大的优越性。该方法在处理复杂的空间优化问题有更好的表现。     

基于改进层次分析法的GIS公共服务设施选址

已有的公共服务设施选址模型较复杂且应用范围受限,无法作为通用模型出现。层次分析法可作为选址的通用模型,但单独使用层次分析法在空间分析方面仍有欠缺,单纯的GIS在复杂指标权重的处理方面存在很大不合理性。该文对层次分析法进行了改进,使之更适用于GIS的数据结构,将改进的层次分析法与GIS技术结合,成为公共服务设施选址更合理的选址模型和方法。以河北省黄骅市中学选址为例验证模型和方法的可用性。     

竞争型公共设施区位决策——概念、选址原则及模型构建

竞争型公共设施竞争性、公益性并存,其区位决策相对更加复杂。首先提出了“竞争型公共设施”的概念,指出“兼顾效率与公平的空间均衡”是其选址的基本原则,并概括出具体选址要求：遵循供需双方的空间相互作用模式、限制至邻近设施的最大出行成本、追求总出行成本最小化、约束设施规模门槛、与低层级设施在出行成本上相区分等。其次构建了基于概率分配规则的重力P中值模型,通过纳入设施规模因子实现区位和规模同步求解,并对邻近设施最大出行成本和设施最小规模进行约束,以实现空间公平-效率、服务质量公平与规模效率等多重目标。最后经过实证检验,优化后的设施布局更为均衡合理。     

基于城市扩张的动态选址模型——以深圳垃圾转运站选址为例

现有的许多选址模型研究,主要集中在对选址算法的改进,而忽略了城市作为复杂地理系统所具备的不确定性和动态发展性对选址结果的影响。这往往导致最终的选址结果在设施投入使用后,无法满足新的需求甚至出现不适应新环境的情况。本文将基于GeoCA(地理元胞自动机)的城市扩张模型引入到传统的Location-allocation选址模型中,构建一个动态的选址模型框架,探索如何将选址结果建立在动态的、科学的城市形态预测基础上,促使选址结果更具有客观性、先见性和更符合可持续发展观,这也正是本研究的重要意义所在。同时,框架中的许多子模型都能够单独被优化,具有高度的可伸缩性,能够自适应于特定区域的选址要求。     

基于地震风险评估的山地小城市避灾空间选址研究——以耿马县城为例

首先运用模糊综合评价模型来评估耿马县城的地震风险,以县城中主要城市道路为界限,将整个县城划为9个分区,选取人口密度、建筑密度、建筑物易损性、道路通达度和人均现有避灾空间6个要素,运用层次分析法求出最大特征值,再对9个分区进行地震风险的模糊综合评估,求出模糊风险值。在此基础上,运用广义最大覆盖模型进行优化选址,选取20个避灾空间候选点,以每个分区的地震风险为权重,以追求最大覆盖度为目标进行选址,最终选取9个避灾空间设施点。研究表明:耿马县城中部和西北部地震风险值高,东南部地区风险相对较低;最终选取了五华民族小学、县政府等9个点作为避灾空间以满足未来城市避灾要求。     

基于“多规合一”的市级国土空间优化方法——以烟台市为例

针对现阶段各规划边界交叉、空间重叠的问题,本文从提高空间价值、减少空间破碎度和协调各类空间的角度出发,在梳理现有空间优化模型及智能算法的基础上,改进多目标规划模型并适应性改造遗传算法,以此二者构建市级国土空间优化模型。以烟台市为例,设置3种情景为决策者提供方案集进行3类规划主导下的2020年国土空间优化研究,结果显示：①优化后烟台市农业、城镇和生态空间价值分别增加了23.24%、29.27%、6.30%;②不同情景下空间分布合理且较为集中,生态保护情景有利于国土空间集合连片,经济发展情景更适合于多空间协调发展。研究表明：该模型能有效地解决国土空间内容重叠问题,明显提高了国土空间价值,同时优化模型适应性强,为“多规合一”背景下市级国土空间优化提供技术支撑。     

A NEW RECEPTOR MODEL:A DIRECT TRILINEAR DECOMPOSITION FOLLOWED BY A MATRIX RECONSTRUCTION

In many cases,monitoring data for ambient airborne particles can be organized in the form of a three-way data table with one way for chemical species,one for sampling periods and one for sites.A directtrilinear decomposition followed by a matrix reconstruction(DTDMR)is developed to analyze such adata table as a whole.The three-way data set is composed into three two-way matrices by a direct trilineardecomposition(DTD).The column vectors of each of the matrices are called‘source profiles’,‘emissionpatterns’and‘site coefficients’respectively.Particulate sources are identified by examining both theirsource profiles and emission patterns.After the sources have been identified,emission patterns and sitecoefficients are used to produce a three-way matrix that gives estimates of mass contributions of sourcesto the samples collected at every site in every period.By simulation study,not only has the method beenverified,but a good indicator has been found that shows the number of factors(i.e.sources)in thesystem.Unlike other receptor models,DTDMR does not require source profile data and does not involvetrial-and-error procedures.Since DTDMR identifies sources based on variations in two dimensions,it hasa higher potential to distinguish two sources that have similar chemical compositions.The DTDMRmodel has provided excellent results with simulated data and has been applied in a real world three-waydata set.     

A review of A Teacher's Handbook on Energy

Abstract

A Teacher's Handbook on Energy, prepared under the direction of the Governor's Energy Advisory Council in consultation with the Texas Education Agency, January 1977.