城市规划系统工程学
道路网密度 (km/km2) 道路中机动 车车道条数 (条)
0.4-0.5 0.8-1.2 1.2-1.4 0.3-0.4 0.8-1.2 1.2-1.4
中等城市
大城市 中等城市 大城市 中等城市
6-8 4-6 40-45 35-40 -
1.0-1.2 1.2-1.4
6-8 4-6 4 45-55 40-50 35-45 4-6 4-6 2-4 40-50 30-45 30-40
(四)连续的区域分布
如地形、人口分布、空间污染分 布等。
二、点状分布的测度
► (一)找出某些点的中心位置
► 思考:如图所示的点为区域内的居民点,我们要在
区域内选择一个地方作为一个商场的选址,要求周 围居民点到达商场整体上最方便。(即找到这些居 民点的中心)
二、点状分布的测度
► (一)找出某些点的中心位置
高 层 住 宅
低 层 住 宅
商 业
幼 儿 园
元素
3、对系统的描述 2)系统的环境 系统外界事物及诸要素的集合。 系统与环境是相对而言的 更大系统中的元素,往往是下一级系统中 的环境。
3、对系统的描述 3)系统的行为 系统的各种活动以及周围的影响,称为系 统的行为。它是一系列输入与输出活动的集合。
输入 系统 环境 输出
3、对系统的描述 3)系统的行为 系统的各种活动以及周围的影响,称为系 统的行为。它是一系列输入与输出活动的集合。
区域环境 输入 城市系统 输出
3、对系统的描述 4)系统的功能 系统与外部环境相互作用的能力,功能是系 统对外部的影响。是系统对环境的作用和输出。
4、系统的分类 1)自然系统、人工系统(按自然属性分) 自然系统:由自然物,自然形成的系统,称 之为自然系统。海洋系统、生态系统,一座山、 一片森林等等。 人造系统:人工制造的系统称之为人造系统。 一般是按照人们特定的希望有目的地、有计划地 组织建造而成的系统。比如生产系统,一艘宇宙 飞船、一栋建筑。 复合系统:由自然和人工共同建造的复合系 统。
q1 q3
q2 q4
Q=q1+q2+q3+q4 ; Di=qi/Q
(i=1,2,3,4)
Di =1/4为均匀分布; Di ->0为最大集中; Di ->1为最大离散 本例中,东北方向商业网点最集中,而西南方向最为离散
三、线状分布的测度
项目 机动车设计 速度(km/h) 城市规模与人口(万 人) 大城市 中等城市 大城市 >200 ≤200 >200 ≤200 >200 ≤200 >200 ≤200 快速路 80 60-80 主干路 60 40-60 40 次干路 40 40 40 30 30 30 3-4 3-4 支路
B
三、线状分布的测度
(一)绕曲指数 绕曲指数是指AB两点间实际最短线路长度和AB两点间直线 距离的比值,一般以%表示。它反映了线路绕曲的程度。
A B间最短线路长度 DI · 100(%) A B间直线距离
A 3M 9M 4M
B
绕曲指数=(3+9+5)*100%/(9+4)=131%
(一)绕曲指数
虽然有关系统的定义有很多种,但大都包含了上述三个基 本特征。
3、对系统的描述 系统的结构 系统的环境 系统的行为 系统的功能
3、对系统的描述 1)系统的结构 指的是组成系统的元素、元素间的相互关 系以及系统间的层次关系,是系统元素在时间 与空间有机联系与相互作用的方式,是系统内 部的描述。 每个系统分解成若干个子系统,子系统可以 层层分解,分解为更小的子系统,最后层次是 元素。元素是完成系统功能的最小单元。
4、系统的分类 4)静态系统、动态系统(按运动属性分) 动态系统是系统的状态变量是时间函数。 静态系统是表征系统运行规律的数学模型不 含有时间因素。 动态与静态也是相对而言的。
4、系统的分类 5)简单系统、复杂系统(按复杂程度分) 简单系统:组成系统的子系统数量很少,因 此他们的关系很简单;或者子系统数量多,但之 间的关系比较简单。 复杂系统:子系统数量很大,种类很多,他 们之间的关系错综复杂。
自然科学
系统科学
社会科学
(桥梁)
六、系统工程学理论基础和方法
1、理论基础:
运筹学、控制论、信息论、管理科学、模糊数学、 统计数学、计算机科学技术。 运用各种数学方法、计算机技术、模拟仿真技术 和控制理论来实现系统的模型化和最优化。
2、方法论 1)思想方法上的整体性(整体最优)
六、系统工程学理论基础和方法
4、系统的分类 6)黑色系统、白色系统以及灰色系统(按认知 的程度分)。 白色系统:信息完全明确的系统,如学校。 黑色系统:信息完全不明确的系统,如遥远 的星球。 灰色系统:信息部分明确,部分不明确的系 统,如城市系统。
二、系统的思想 系统思想的要点
从整体把握系统,对系统作全面的分析; 充分了解各环节的相互关系; 体现整体最优的观点
常用方法:利用中项中心来测度离散程度 在中项中心基础上,再分别在左右、上下四个半片作四 个1/4中项中心四条线,形成四个小矩形,每个小矩形面积和 总面积的比就反映了他们对中项中心的离散程度。
qi Di (i 1, 2,3, 4) Q Q q1 q 2 q3 q4
其中,qi为四个小矩形面积 Di表达了不同方向的离散程度。 Di =1/4为均匀分布; Di ->0为最大集中; Di ->1为最大离散。
3、对系统的描述 1)系统的结构
建筑物
小区规划的规划对象系统
活动场所 老 年 人 活 动 场 所 农 贸 市 场 其 他 幼 儿 活 动 场 所
道路
绿化
其他
子系统
住 宅
下一级 子系统
公 建
小 区 级 道 路
组 团 级 道 路
宅 间 级 道 路
小 区 级 绿 化
组 团 级 绿 住 宅
y
y
i 1
n
i
n
注意:中项中心操作简单,但不精确; 平均中心与中项中心的位置比较接近,但不完全一致, 平均中心较精确,但操作起来较麻烦
二、点状分布的测度
► (二)点状分布的离散程度或集中程度的测
度
1、点状空间分布有三种模式:
均等(离散) 随机
凝聚(集中)
随机
均等
凝聚
(二)点状分布的离散程度或集中程度的测度
七、建立模型
1、什么是模型 所谓模型是对于系统本质,主要特 征的描述、模仿和抽象,用于某种特定 的用途(目的),以方便的形式向决策 人提供必要的知识。 模型既反映原型,也不等于原型。
七、建立模型
2、模型的分类 实物模型: 非实物模型:数学模型 逻辑模型 自然科学中的一切公式、定理都是 某种原型的模型。 比如:F=ma
三、系统科学的形成
古 代
认识处于总体 思维阶段 强调自然界整 体性统一性 细节的认识靠 臆造和猜测 古代朴素的系 统观
近 代
从总体到局部 细节的研究 实验、解剖和 观察的方法 孤立的研究与 科学发展相抵 触 形而上学的思 维方式
现 代
更深入的了 解局部细节, 建立了事物整 体与构成整体 的各部门间的 桥梁 辩证唯物主义 (科学的系统 观)
4、系统的分类 2)实物系统、概念系统(按物质属性分) 实物系统:凡是能看得见摸得着的,具体实体 元素所构成的系统,都叫实物系统,又叫硬系 统。 概念系统:一切概念、原理、方法、制度、程 序等概念性的元素所构成的系统称之为概念系 统,又称为软系统。
4、系统的分类 3)封闭系统、开放系统(按系统与环境的关系 分) 封闭系统:不与环境发生联系的系统 开放系统:与环境发生联系的系统 封闭与开放是一个相对的概念。
(10,8) (8,7) (5,6) (8,6) (9,4)
(12,7) (14,6)
(15,4) (13,3)
(6,3)
(9,2) (0,0)
x
(12,1)
中项中心 平均中心
x
i 1
n
i
n
,
=(5+8+8+9+6+9+10+12+12+13+14+15)/12=10.08 =(2+3+4+6+6+7+1+3+4+6+7+8)/12=4.75
(一)点状分布
一、城市组成要素的空间分布类型
(二)线状分布
要素在空间上的分布成连续的线,如道路、各种管网等。 同样,分析其空间分布时,可忽略其宽度而简化为线对象。
(二)线状分布
一、城市组成要素的空间分布类型
(三)离散的区域分布 如城市中的工业区、 居住区、城市建成区等。
一、城市组成要素的空间分布类型
城市规划系统工程学
一、系统、系统工程学、 城市规划系统工程学概论
一、系统的基本概念
1、什么是系统?
“由相互依存、相互作用的若干元素构成并完成 某一特定功能的统一体” 太阳系 城市 居住区 建筑 班集体 制度 思想体系
2、三个基本点: 系统是由若干元素组成的; 这些元素相互作用、相互依赖; 具有特定的功能。
1、中项中心 当由两条互相垂直的线,分别将所有平面分布点以左 右、上下等数量均分,这两条线交叉点即为中项中心。
二、点状分布的测度
► (一)找出某些点的中心位置
2、平均中心 又称分布重心,它是以任一坐标系,分别计算各点坐标x 及y值的平均值:
x
x
i 1
n
i
n
,
y
y
i 1
n
i
n
通常,中项中心与平均中心的位置不完全一致,但比较接近。 中项中心精度较粗,适于轮廓分析。平均中心有利于计算机处理。