目錄
第1章 城市生命體運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)及其復(fù)雜性 1
1.1 城市生命體運(yùn)行的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與“城市病” 2
1.1.1 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn) 2
1.1.2 “城市病” 5
1.2 城市復(fù)雜生命體系統(tǒng)及其運(yùn)行機(jī)制 8
1.2.1 城市是復(fù)雜生命體系統(tǒng) 8
1.2.2 城市生命體生長(zhǎng)演化理論 13
1.2.3 系統(tǒng)相互作用理論 16
參考文獻(xiàn) 19
第2章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)展 22
2.1 城市系統(tǒng)模型的理論進(jìn)展 23
2.1.1 空間相互作用模型 23
2.1.2 數(shù)學(xué)規(guī)劃模型 24
2.1.3 隨機(jī)效用模型 25
2.1.4 空間投入產(chǎn)出模型 25
2.2 城市系統(tǒng)模型的應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)進(jìn)展 26
2.3 城市系統(tǒng)模型的國(guó)內(nèi)技術(shù)進(jìn)展 27
2.3.1 我國(guó)城市數(shù)字化治理平臺(tái)的進(jìn)展 27
2.3.2 我國(guó)當(dāng)前“體檢”式的城市生命體運(yùn)行診斷的短板 29
參考文獻(xiàn) 30
第3章 CitySPS城市生命體運(yùn)行預(yù)測(cè)與智慧預(yù)警技術(shù)體系 32
3.1 CitySPS城市系統(tǒng)模型架構(gòu) 33
3.2 CitySPS城市系統(tǒng)模擬預(yù)測(cè)技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng) 34
3.3 城市計(jì)算引擎架構(gòu) 36
3.4 CitySPS城市生命體運(yùn)行預(yù)測(cè)與智慧預(yù)警技術(shù) 41
參考文獻(xiàn) 46
第4章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)：人口增長(zhǎng)與分布 47
4.1 CitySPS模擬人口增長(zhǎng)與分布的技術(shù)原理 48
4.2 案例城市的人口就業(yè)規(guī)模與分布情況 49
4.2.1 人口總規(guī)模與分布 49
4.2.2 人口結(jié)構(gòu) 49
4.2.3 就業(yè)人口分布 50
4.3 人口總規(guī)模與分布預(yù)測(cè) 51
4.3.1 常住人口總規(guī)模、區(qū)分布 51
4.3.2 人口撫養(yǎng)比與老齡化 54
4.4 職住人口比與就業(yè)人口規(guī)模分布預(yù)測(cè) 58
4.4.1 職住比的變化與就業(yè)人口總規(guī)模 58
4.4.2 就業(yè)人口的空間分布 59
4.4.3 中心城區(qū)、近郊區(qū)與遠(yuǎn)郊區(qū)的就業(yè)人口規(guī)模與分布 60
4.4.4 主要就業(yè)人口集聚區(qū) 61
4.5 基于LSTM算法的北京市常住人口數(shù)量預(yù)測(cè) 62
4.6 人口分布的診斷與智慧預(yù)警 63
參考文獻(xiàn) 66
第5章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)：土地利用變化 67
5.1 CitySPS模擬土地利用變化的技術(shù)原理 68
5.2 案例城市的用地情況 68
5.3 建設(shè)用地整體格局 70
5.3.1 總量增長(zhǎng)情況 70
5.3.2 區(qū)級(jí)增長(zhǎng)情況 71
5.3.3 中心城區(qū)、郊區(qū)增長(zhǎng)情況對(duì)比 72
5.3.4 用地混合度分析 73
5.4 工業(yè)用地增長(zhǎng)模擬 75
5.4.1 總量增長(zhǎng)情況 75
5.4.2 區(qū)級(jí)增長(zhǎng)情況 75
5.4.3 中心城區(qū)、郊區(qū)增長(zhǎng)情況對(duì)比 77
5.5 居住功能用地增長(zhǎng)模擬 78
5.5.1 總量增長(zhǎng)情況 78
5.5.2 區(qū)級(jí)增長(zhǎng)情況 79
5.5.3 中心城區(qū)、郊區(qū)增長(zhǎng)情況對(duì)比 80
5.6 商業(yè)服務(wù)設(shè)施用地增長(zhǎng)模擬 81
5.6.1 總量增長(zhǎng)情況 81
5.6.2 區(qū)級(jí)增長(zhǎng)情況 82
5.6.3 中心城區(qū)、郊區(qū)增長(zhǎng)情況對(duì)比 84
5.7 機(jī)理模型與機(jī)器學(xué)習(xí)模型精度對(duì)比 85
5.8 土地利用的診斷與智慧預(yù)警 86
參考文獻(xiàn) 87
第6章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)：住房供需與房?jī)r(jià) 88
6.1 CitySPS模擬住房供需與房?jī)r(jià)的技術(shù)原理 89
6.2 案例城市的住房供需與價(jià)格情況 90
6.2.1 北京住房供給狀況 90
6.2.2 北京住房需求狀況 92
6.2.3 北京住房的供需平衡分析 94
6.2.4 北京房?jī)r(jià)情況 95
6.3 城市整體住房供需預(yù)測(cè) 97
6.3.1 城市住房需求預(yù)測(cè) 97
6.3.2 城市住房供給預(yù)測(cè) 99
6.3.3 城市住房供需平衡預(yù)測(cè) 102
6.4 城市房?jī)r(jià)預(yù)測(cè) 104
6.4.1 城市整體房?jī)r(jià)預(yù)測(cè) 104
6.4.2 重要地區(qū)的房?jī)r(jià)預(yù)測(cè) 106
6.5 基于XGBoost方法的房?jī)r(jià)模擬 108
6.5.1 方法介紹 108
6.5.2 預(yù)測(cè)結(jié)果 109
6.6 住房供需與房?jī)r(jià)的診斷與智慧預(yù)警 112
參考文獻(xiàn) 114
第7章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)：交通需求 115
7.1 交通需求預(yù)測(cè)的技術(shù)原理與方法 116
7.2 案例城市交通設(shè)施與需求狀況 116
7.2.1 北京市交通設(shè)施的發(fā)展情況 116
7.2.2 北京市交通需求變化 117
7.3 交通出行總量預(yù)測(cè) 120
7.4 交通出行分布預(yù)測(cè) 121
7.5 交通出行方式預(yù)測(cè) 124
7.6 基于深度重力模型的交通需求預(yù)測(cè) 127
參考文獻(xiàn) 129
第8章 城市生命體運(yùn)行模擬預(yù)測(cè)：交通流 130
8.1 交通流模擬技術(shù)原理 131
8.1.1 原理與方法 131
8.1.2 數(shù)據(jù)處理 132
8.2 案例城市的交通流與擁堵?tīng)顩r 133
8.3 通勤時(shí)間成本預(yù)測(cè) 135
8.3.1 整體出行時(shí)間成本 135
8.3.2 各區(qū)出行時(shí)間成本對(duì)比分析 135
8.3.3 中心城區(qū)、近郊區(qū)、遠(yuǎn)郊區(qū)對(duì)比分析 136
8.3.4 重要居住中心深入分析 136
8.4 交通擁堵預(yù)測(cè) 137
8.5 交通流模塊的智能預(yù)警 139
參考文獻(xiàn) 140
第9章 城市生命體運(yùn)行預(yù)測(cè)與智慧預(yù)警應(yīng)用場(chǎng)景：低碳場(chǎng)景 141
9.1 低碳場(chǎng)景構(gòu)建 142
9.1.1 土地利用調(diào)控 142
9.1.2 建筑設(shè)計(jì)調(diào)控 143
9.1.3 綠色交通調(diào)控 143
9.2 城市低碳運(yùn)行模擬 144
9.2.1 城市整體碳排放情況 144
9.2.2 碳排放空間分布情況 145
9.2.3 分部門(mén)碳排放情況 146
9.2.4 低碳政策模擬結(jié)果 148
參考文獻(xiàn) 152
第10章 城市生命體運(yùn)行優(yōu)化調(diào)控的方案推薦 153
10.1 推薦算法模型 154
10.1.1 理論基礎(chǔ) 154
10.1.2 推薦算法模型的算法設(shè)計(jì) 155
10.2 推薦方案設(shè)計(jì) 157
10.2.1 推薦系統(tǒng)組成 157
10.2.2 推薦方案生成流程 158
10.3 方案推薦示例 161
10.3.1 推薦方案與自由調(diào)控 161
10.3.2 不同碳排放量目標(biāo)下的推薦方案情況 163
參考文獻(xiàn) 166
第11章 城市系統(tǒng)模型試用版介紹 167
11.1 Demo版城市簡(jiǎn)介 168
11.2 Demo版城市運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè) 171
11.2.1 城市運(yùn)行綜合大屏 172
11.2.2 城市運(yùn)行監(jiān)測(cè)評(píng)分 175
11.3 Demo版城市發(fā)展趨勢(shì)推演 176
11.4 Demo版城市系統(tǒng)智能預(yù)警 178
11.5 Demo版城市決策場(chǎng)景模擬 180
第12章 結(jié)論與展望 184