[發明專利]一種村鎮公共設施選址布局的方法及其系統

在審

• 申請號: 202110391264.4
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113112068A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 唐芃;李金澤;華好;李飚
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06Q10/06;G06F16/9537
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張恩慧

本發明公開一種村鎮公共設施選址布局的方法及其系統，所述的公共設施選址布局優化可通過讀取輸入端的備選設施點、需求點分布、道路交通網絡等數據，建立對應區域的空間數據集，并通過將數據集中相應的數據輸入至建立的公共設施布局優化選址模型，通過程序對公共設施布局進行計算并對其選址進行優化，最后輸出選址結果。本發明可應用于規劃部門在村鎮規劃中的選址決策、公共設施布局調整等諸多領域，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本公開屬于數字化城鄉規劃領域，具體涉及一種村鎮公共設施選址布局的方法及其系統。

背景技術

該發明是在當下縮小城鄉差距、推動城鄉均衡發展、加快基本公共教育服務均等化建設的時代背景下進行的。從1978年至今，我國過去近50年持續快速的經濟增長為人民帶來了巨大福利。但是，在經濟社會快速發展的過程中，城市人口與村鎮人口在公共服務方面的差距造成的城鄉二元結構矛盾日益凸顯。由于村鎮人口長期不能享受到與城市人口同等的公共教育服務，以及公共服務的地區差距、社會群體差距，導致了社會公平感的減弱。

公共設施的選址優化問題一直以來都是城鄉規則中的重要問題。傳統的公共設施選址方法往往基于經驗，而面臨復雜多變的實際環境條件和過多的影響因素，主觀決策方法難以從科學和嚴謹的角度做出理性且合理的判斷。近年來，隨著信息技術以及計算機分析技術的不斷發展，數據的獲取途徑更加豐富且便捷，使得在滿足上位規劃和實際需求指導下，可以建立起基于已有數據，并能夠快速有效提供選址方案的公共設施選址、優化工具。

目前，大部分選址工具是基于經典模型或ArcGIS平臺的位置分配模型(locationallocation)進行的選址模擬，往往是單一優化目標，且不能提供對于實際環境條件相關配置的接口，難以在實際中兼顧經濟性、效率性和公平性等多種因素。且已有模型在多目標約束下的算法效率和優化能力尚有進一步提升的空間。

因此本發明建立了一種兼顧經濟性、效率性和公平性等多因素的村鎮公共設施選址布局決策系統。

發明內容

針對現有技術的不足，本公開的目的在于提供一種村鎮公共設施的選址布局的決策系統，解決了現有技術中村鎮的公共設施規劃中選址決策、公共設施布局調整困難的問題。

本公開的目的可以通過以下技術方案實現：

一種村鎮公共設施施選布局的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)數據收集與輸入：獲取并輸入村鎮數據集，包括實際地理信息、人口分布、原有設施布局、擬建設施點、道路交通網絡；

將高程數據輸入GIS進行高程及坡度分析，剔除不適宜建設的區域，結合相關規劃上位規劃數據篩選適宜作為公共設施建設的備選設施建設用地，并將篩選出的各polygon的幾何中心作為其地理位置進行簡化，形成擬建設施點；通過Python調用百度地圖API爬取村鎮范圍內的居住區AOI數據，將AOI數據中各polygon的幾何中心作為其地理位置進行簡化，并結合相關規劃數據對居民點進行補充，形成人口分布；根據統計年鑒中村鎮人口信息對各居民點的人口數據進行賦值處理；通過Python調用百度地圖API爬取村鎮范圍內的公共設施POI，形成原有設施布局；通過OSM(Open Street Map)中框選村鎮區域范圍，獲取道路數據，并按照不同標簽類型對道路進行分級處理，形成道路交通網絡。

進一步地，所述目標函數為：

最終優化方案為：