空间优化论文（精选12篇）
空间优化论文 篇1
改革开放后, 无锡经济取得了突飞猛进的发展, 制造业发达, 经济实力强, 早在20世纪90年代初期就被定位为全国15个经济中心城市之一。2010年无锡市区户籍人口已跃升为354.44万人, 从人口规模来看无锡已成为特大城市。在经济快速发展的同时, 无锡城市空间结构发生了巨大变革, 产业布局在不断调整中总体趋于优化, 但城市中心区产业布局调整仍显不够彻底, 开发区及新城区的产业空间与城市空间的融合度偏低, 多中心的城市格局尚未形成, 最终影响到无锡区域性中心城市功能的发挥。无锡城市产业布局的调整优化, 任重而道远。
一、当前无锡产业布局存在的主要问题及分析
1、城市中心区产业布局调整留下遗憾。
近年来, 无锡以市区工业布局调整、城中村危旧房改造等为手段, 加快了老城更新改造和城市空间重组的力度。然而, 此轮市区工业布局调整和城中村改造规模之大, 行动之迅速, 使其几乎不具备修正和纠错的可能性, 即必将永久性地改变城市空间结构, 可以说是无锡优化城市空间和产业布局的绝佳机会, 甚至可以说是最后一次机会。但遗憾的是, 在城市土地有偿使用和土地财政的刺激下, 由于急于平衡城市拆迁、改造和建设资金, 将工业布局调整和城中村危旧房改造后腾挪出的宝贵土地, 较多地推向土地市场, 用于住宅开发建设。这不仅背离了老城改造更新的初衷——疏解中心城区的产业与人口, 也错失了城市空间重组与再造的契机, 错失了中心城区产业布局优化、产业结构升级的契机。
2、开发区及新城区产业空间与城市空间的融合度偏低。
自1992年设立首个开发区——无锡高新区以来, 无锡的开发区从无到有、从小到大、从弱到强, 逐步发展成为全市吸引外资的集聚区和经济社会发展的重要载体。15个省级以上开发区以占全市18%的面积, 创造了35%以上的经济总量, 为无锡经济和城市综合实力的提升作出了重大贡献。但由于开发区成立时并未对其系统地进行城市空间规划, 致使产业空间与城市空间割裂, 综合功能不突出不健全, 难以吸引市民居住, 影响了产业空间与城市空间的有效融合, 制约了城市多核网络结构的形成。一些开发区成为纯粹的工厂聚集地, 只有标准厂房, 没有商业和服务业, 甚至是直接为生产性企业服务的服务业亦匮乏。
二、利用城市空间调整契机优化无锡产业布局的建议
城市空间形态是城市产业发展的基础。城市空间的调整和再构为产业布局的优化提供了良好契机。
1、加快推进老城改造更新和工业布局调整
根据地理二元经济理论, 产业集中的聚集规模经济效益不是无限的, 超过一定限度往往会出现规模报酬递减现象。大量占用土地面积大、产生污染多的传统型生产企业集中布局在无锡中心城区内, 造成了中心城区土地资源利用效率低下, 制约了城市“C B D”这个增长极的功能完善和放大, 导致交通拥挤、环境污染等加剧, 制约了经济可持续发展。因此, 应牢牢把握老城改造更新和工业布局调整的契机, 加快推进中心城产业合理布局, 加快淘汰中心城的低生产力产业, 填充现代服务业。
在土地空间市场化利用机制的约束下, 城市产业的空间布局应遵循土地优化配置理论的要求, 商业、服务业等对区位空间条件要求高同时也能支付高昂空间租金的产业布置在市中心, 而将工业迁到开发区。通过城市产业的空间置换, 促进城市中心区的工业企业和中央商务区的非生产性的机关、学校、医院等单位外迁, 在城市中心区发展金融、商贸、娱乐、贸易科技、信息等新兴服务产业, 提升服务业和创意产业比例, 大力发展第三产业和高新技术产业, 完善和优化城市中心区的服务功能, 提升城市中心区的空间价值和集聚与扩散效应, 全面发挥其对经济的辐射带动作用。尤其应注重合理调整中心城区的人口和用地结构, 引导中心城区人口和产业向外疏散, 疏解城市空间, 改善城市生态和景观环境, 适当增加城市绿地, 防止工业企业退出中心城后的土地, 不加控制地全部用于房地产开发。对工业企业“退城进园”后置换出来的厂房, 可选择性地保留部分旧有的厂房和设备形态, 规划建设一批知识密集、多元文化、充满活力的创意产业集聚区。
2、加快产业空间与城市空间的融合
根据无锡市“十二五”城乡建设规划, 无锡将重点打造太湖新城区、科技新城区、锡东新城区、惠山新城区和锡西新城区等5个新城区。其中, 科技新城依托无锡新区较好的产业发展基础, 并得益于近年来大力度的空间结构调整和产业升级, 产业空间与城市空间的融合度日趋加强。太湖新城由于政府的强势主导和推进, 道路基础设施条件日益成熟, 市民中心、会展中心以及文化、教育、体育、医疗等功能性项目建设已纷纷建成或正加快推进, 但更多需要引导社会资本投入的金融、商业、楼宇办公等项目大多处于前期规划或招商阶段。可以说, 太湖新城这一城市新中心板块的成熟尚需较长一段时间。此外, 锡东新城、惠山新城和锡西新城的开发建设尽管也纳入了市级层面的战略规划, 但其具体实施和操作则以属地为主, 其成长为城市次中心的时间无疑会更长。
今后一段时期, 在五大新城区的建设过程中, 应切实加强对城市空间规划的统筹, 加快完善各项配套基础设施, 提高新城的综合服务功能和相对独立性, 并合理引导产业布局, 实现产业布局与城市空间的紧密融合, 使五大新城区对区域经济的集聚和辐射作用不断增强的同时, 成为适宜生活居住的城市功能布局区和名符其实的新城区, 以避免出现“只有产业没有城市”的格局。
3、加快完善城市空间一体化
根据国内外大中城市在产业布局上所作的探索及形成的规律, 产业布局总体经历集聚发展—扩散发展—一体化发展的过程。产业布局的一体化发展, 有赖于城市空间的一体化, 而决定城市空间一体化的最关键要素便是城市现代化交通建设。通过铁路、公路、城市道路、河道、地铁、轻轨等交通系统建设, 可形成一条条联结各个区域增长点的轴线。根据点轴开发理论, 这种轴线首先是为区域增长极服务的, 但轴线一经形成, 对人口、产业也具有吸引力, 吸引人口、产业向轴线两侧集聚, 并产生新的增长点, 进而点轴贯通, 就形成点轴系统。今后一段时期, 应着力完善无锡市区与江阴、宜兴之间的空间走廊和空间纽带, 以及五大新城区与中心城区对接的交通体系, 加快建构一体化的城市空间, 形成无锡都市化区域空间形态结构, 实现空间共构、功能共生、产业共谋, 为科学统筹市域范围内的产业布局、实现产业布局一体化创造有利条件。
摘要：处于经济转型期的中国城市正加速进行空间重构, 城市空间逐步摆脱原有封闭式、单中心格局, 走向弹性开放、多中心的空间重组。城市空间的变革为产业布局的调适与优化提供了绝佳契机。本文试图借助城市空间结构和产业布局的有关理论, 以“利用城市空间重组契机, 对产业布局予以优化”为基本命题, 对进一步优化无锡产业布局提出建议。
关键词：城市空间,产业布局,优化,思考
参考文献
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空间优化论文 篇2
近期闭幕的党的十九届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》，对我国未来5年的发展进行了科学的谋划，也为未来15年我国的远景发展定下了基调。五中全会决议中明确提出了构建新发展格局的要求，这是我们未来一段时期改革和发展的目标主线。下面，我结合工作，谈谈对新发展格局下的国土空间布局的一点认识。
新发展格局下，完善新型城镇化战略、推进区域协调发展，是我国城镇化发展的基本方略；强化以工补农、以城带乡，推动形成工农互促、城乡互补、协调发展、共同繁荣的新型工农城乡关系，是走中国特色社会主义乡村振兴道路的主要目标。在这个城乡发展大格局下，优化空间布局，构建推进绿色高质量发展的国土空间布局及其支撑体系，形成国土空间开发保护新格局，是新发展理念推行和新发展战略实施的必然要求，也是自然资源部门当下所承载的重大使命。
“十四五”时期经济社会发展要以推动高质量发展为主题，这是根据我国发展阶段、发展环境、发展条件变化作出的科学判断。高质量、一体化发展，也是当前经济社会发展的总体趋势。当下，经济和人口向大城市及城市群集聚的趋向较为明显，区域一体化发展已经成为一种令人瞩目的全球经济地理现象。便捷的交通和通信网络，为更高层次的空间集聚和整体发展创造了基础条件，客观上也推动了城市群、大都市圈的崛起和发展。发达国家如美国、日本以及西欧各国等，人口和经济活动仍然呈现向城市群地区集聚的发展态势。如：美国的波士华城市群以全国2%的土地，集聚了全国17%的人口，创造了20%的GDP;日本的太平洋沿岸城市群以全国9%的土地，集聚了53%的人口，创造了60%的GDP.在我国，党的十八大以来，城市群集聚发展战略的实施进程明显加快：京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等战略逐步实施并有力推进，区域协调发展能力不断增强。从相邻地域的协同发展到整个区域的全面一体化发展，是一个大的迈进。这一进程中，合理优化国土空间布局，促进资源要素在区域内的自由流动和一体化配置，提升资源利用效率和质量等，对于科学引导和促进城乡之间、地区之间的优势互补与协同发展，保障高质量发展，无疑将发挥巨大的推动作用。
山区城镇空间布局优化新路径 篇3
工业革命以来，社会经济结构和城镇空间形态发生了巨大变化，人类社会进入了大规模的城镇化与工业化发展时期。城镇化问题引起了广泛的关注，1776年，英国经济学家亚当?斯密发表的《国民财富的性质和原因的研究》提出了“绝对利益说”，开启了城镇化研究中地域分工理论的先河；1828年，屠能发表《孤立国对于农业及国民经济之关系》，奠定了早期农业区位论及空间经济学的基础；1867年，西班牙工程师塞达发表《城镇化基本理论》，首次使用“urbanization”概念，城镇化概念的提出，标志着城镇化理论研究的新篇章。1898年，社会学家霍华德发表《明日的田园城市》，成了近代城镇规划思想的开山之作，对后来的城市地理学、城市经济学、城市规划学、城市建筑学、城市生态学、城市管理学等产生了深远影响。关于城镇化的内涵，一般是指由于工业革命引起的人口向城市集中的过程以及与此同时发生的地域和社會的变化。
进入二十世纪以来，经济学家松巴特、巴顿；社会学家帕克、罗西；地理学家山鹿城次、施梅莱斯；历史学家库采夫等从不同角度对城市化进行了深入研究。
20世纪50年代，瑞典学者哈格斯特朗(T.Hagerstrand)提出现代空间扩散理论，指出创新由源地向周围扩散的方式有波状扩散、辐射扩散、等级扩散及跳跃扩散等形式，并建立了其与城镇体系形成的对应关系的理论。佩鲁（F.Perroux）的“增长极理论”，赫希曼（A.Hirschman）等人的“极化增长学说”，罗斯托（W.W.Rostow）的“经济增长阶段学说”，弗里德曼（Friedman）的“核心—边缘”模式及其模拟的城镇群体运作过程，都是从社会、经济的角度将城镇化的空间扩散具体化的学说。
20世纪60年代，戈特曼提出城市群理论，山鹿诚茨等提出都市圈概念等深化了对城镇化与区域经济发展的理解；20世纪80年代，经济全球化及信息化的进程加快，促进了国际分工与合作，形成了以亚洲发展中国家Desakota模式、世界城市体系、全球城市区域为特征的空间组织类型，有关城镇空间组织结构的研究向着区域化、集群化、网络化、巨型化、生态化方向发展。
城镇规划学从城镇内部土地利用结构、工业地域结构、居住结构、就业结构、商业、服务业、办公地域结构、社区等为代表的城镇内部社会及物质空间结构的改造上进行了系统分析，将研究的视角投影到城镇外部的区域空间上，探寻城市群体空间的整合与优化。英国生态学家盖迪斯(P.Geddes)将生态学原理运用于城镇规划中，美国芝加哥大学的帕克应用生态学原理，构建了芝加哥学派，并提出了同心圆、扇形、多核心三大经典城镇化模式。
诺瑟姆（Ray.M.Northam）经过研究，发现城镇化的变化过程呈现出“S”型特征，论述了城镇化水平在时间维度上的快慢程度，并把城镇化过程分为三个阶段；H?钱纳里研究了城镇化进程与经济发展水平之间的关系，他应用回归分析，对1950～1970年间101个国家的经济发展水平数据与城镇化水平数据，证明在一定的人均国民生产总值水平上，有一定的生产结构、劳动力配置结构和城镇化水平相对应的关系。霍尔针从城镇化发展演进角度提出了“城镇发展阶段”模式，并引入生命周期理论，并将发达国家的城镇化发展过程归纳为城市化、郊区化、逆城市化、再城市化4个阶段。
二战以后，一些学者对发展中国家的城镇化进行了研究，提出了多种模式。如刘易斯--拉尼斯--费景汉、乔根森等的“二元结构理论”，论述了农村剩余劳动力转化的问题；托达罗模型以“二元经济模型”为基础，解释了发展中国家农村人口向城市迁移与城市高失业率并存现象；佩鲁、赫希曼、缪尔达尔等研究了非均衡发展中的极化与涓滴、回流和扩散增长模式等。
现代新经济地理学创始人克鲁格曼认为收益递增、低运输成本可以引发一种自我强化进程，同时人口增加促使了大规模产品增加、更高的实际收入及更多样的商品来源，这样反过来刺激了人口迁移行为等。
中国的城镇化路径选择
中国是世界上城镇化发端最早，但进程缓慢，进入新千年又步入快速增长的国家。1979年吴友仁发表《关于中国社会主义城市化问题》一文后，中国城市化研究得到快速发展。此后，从国家城镇化战略出发，学术界对城镇化进程进行了大量的研究。1980年，国务院批转《全国城市规划工作会议提要》，提出“控制大城市规模，合理发展中等城市，积极发展小城市的方针”；1989年，《中华人民共和国城市规划法》提出“国家实行严格控制大城市规模，合理发展中等城市和小城市的方针”。进入新千年以来，有关城镇化道路的研究，主要有小城市论、大城市论、中等城市论、多元发展论、城市体系论等。
改革开放之前，中国城镇化发展缓慢，1978年之后进入了较快发展时期。辜胜阻认为，“中国城镇化及其基础--工业化是由政府发动的，城市化和农村城镇化并举，城镇化对非农劳动力的吸纳能力低，城市构成不协调，农村劳动力职业转换先于地域转换”；“二元社会结构、地区差异、城市吸纳力不足与农村推力有余、乡村工业化与城市化相伴而行、以小集中为主多渠道并存的农业人口转移方式、实行有计划的宏观控制”等形成了中国社会主义市场经济启动期的特征。
中国城市地理学界在引进国外理论的基础上，对城市地域结构的概念、类型、地域结构的演变规律、动因机制、合理模式、个别城市地域结构的特征等问题进行了探讨。城乡分割的二元体制导致三农问题异常严重，政府提出了统筹城乡发展的思路。有的学者提出城乡一体化是社会发展的必然趋势，城乡一体化包括城乡政治、经济、生态、人口、文化、空间融合等内容，城市化和农业产业化是其动力机制，城乡统一市场的建立是其核心。
综观国内外城镇化的研究,呈现出一个从无到有，认识逐步深化、视野不断拓宽的过程，也经历了理论体系建立与研究方法的形成与丰富的过程。城镇化研究主要沿着城镇发展的历史脉络，从初期的城镇化动力机制入手，进行了城镇化的国际研究，包括工业化背景下的世界城镇化过程、城镇化定义、方法论、地域空间组织结构，并概括了发展中国家城镇化理论研究的框架及基于全球化背景下城镇化研究的新趋势等。中国的城镇化进程中表现出的高人口增长，资源环境的恶化，城市病与人口爆炸相伴生。
城镇上山
山区布局优化的新路径
云南是一个以山区为主体的省份，山区面积占94%，坝子(盆地、河谷)仅占6%，没有一个纯坝区县。全省面积在1平方公里的坝子共有1557个；面积在10平方公里以上的坝子有375个，其面积100平方公里以上的仅有49个，由于坝区是云南绝大多数城镇所在地，随着人口和建设用地的增加，全省人均占有耕地数量不断减少。云南山区人口占总人口的60%，山区又主要是少数民族数聚居区，加快山区经济发展，又尽量减少对耕地资源占用的压力，选择城镇上山，农民进城的新型山区城镇化道路，对像云南这样的山区省而言具有重大的战略意义。
在城镇化与工业化的推进中，需要占用大量土地，如何保护云南有限的耕地资源，确保可持续发展，选择城镇上山的山区城镇化是基本路径。云南省委提出的城镇上山、农民进城的思路为边疆、民族、山区、贫困四位一体的地区如何推进城镇化指出了一条新路径。
改革開放以来，随着经济社会的发展，尤其是西部大开发以来，西部地区的城镇化提速，云南也进入了快速城镇化阶段。基本形成了以大中城市为中心，以小城镇为支撑，大中小结合的高原山区城镇新格局。但我们必须看到，云南的城镇化水平仍然很低，不仅与发达地区相距甚远，也低于全国平均水平。因此，加快高原山区城镇化步伐，推动城镇化与工业化进程，选择适合云南特点的城镇化新路径，走出一条符合云南实际的城镇化新模式，已成为新的形势与环境下必须认真思考的重大问题。
城镇是社会经济发展的产物，是区域经济的载体，而区域经济的发展又受到周围环境的推动和制约。在经济全球化和区域一体化的大趋势下，以及建设中国面向西南地区开放的重要桥头堡战略的背景下，选择不同于以往的城镇化发展新路径，对于加快云南城镇化进程，实现城镇空间结构的优化，保护耕地，实现可持续发展具有重要的战略意义。基于以高原山区为主体的自然地理特征，土地资源匮乏，推进城镇化与工业化进程，必须充分考虑节约可耕地资源，因此，选择城镇上山就是一体可行的发展思路。
云南的自然地理构成复杂，民族分布众多，境内民族众多，在全国56个民族中，云南就有26个，少数民族人口约占总人口的三分之一，全省有8个民族自治州和29个民族自治县。民族自治地区土地面积占全省总面积的70%左右。而民族聚居区又主要是山区，所以，推进高原山区城镇化与工业化进程，对于发展民族经济、统筹城乡，实现民族团结与可持续的和谐发展是全面建设小康社会的重要战略举措。
随着经济社会的不断发展，城乡建设用地需求不断增加，坝区耕地资源持续减少，土地开发与保护的矛盾越来越突出。据有关部门统计，全省面积在10平方公里以上的坝子，目前已被建设用地占用近30%，如果不及时进行保护，坝区优质耕地将进一步减少。
空间映射算法优化八木天线 篇4
在现有的文献中,已经介绍了空间优化算法分析微带电路。在分析一个物理系统的响应时,随着所采用分析模型的不同,在计算精度和计算速度上都会有很大的差异。一般而言,精细模型的计算结果准确,但效率低,而粗糙模型的计算精度低,但速度快。在进行优化设计时,传统的优化方法通常利用精细物理模型,以便获得准确、可靠的设计结果,但由于其计算量十分庞大,有可能使优化过程难以实现。另一方面,如果采用不够精细的分析模型,优化过程可以顺利实现,但设计结果却不可靠。因此,寻求一种即具有采用粗糙模型的优化设计效率,同时又具有工程上可接受的设计精度的算法显得十分必要。
在现代电子战和信息战中,敌我识别器的性能具有重要影响。通常用八木天线作为敌我识别天线的一个模型。运用空间映射算法优化敌我识别天线显得非常重要,文中首先介绍了空间映射算法所需要两个模型的基本概念,并在此基础上结合八木天线提出布局优化的目标函数,然后详细论述如何利用空间映射算法和遗传算法实现天线布局的优化配置。
1 数学模型
1.1 矩量法精细模型
在运用矩量法[1]求解天线阵的参量时,为了求解,可以将每一个天线看成是由n个小段连在一起的,如图1所示。每一个小段的两个端点确定了在空间中的一对端点,这N对端点可以想象成一个N端口网络,而短路所有网络的端口就得到了线状物体。阻抗矩阵如下:
式中:n,m分别表示无线的第n,m段。图2所示为两天线段元。
式中:R为距离参量。
本文对式(2)进行近似处理,如果m=n此时(a表示天线元半径)有:
若m≠n时,粗糙的近似是将Rm在积分式中作为常数,此时有:
式中:Δl为天线段元长度。
添加馈电电压就可以求得天线上的电流分布。
1.2 粗糙模型
用
其中:
式中:
2运用空间映射算法和遗传算法对天线位置实行优化
经过前面的计算,建立了计算天线增益[2]的两种模型:精细模型和粗糙模型。这两种模型都可以将天线增益看作是因变量,将天线的几何位置当作是自变量。天线增益是衡量天线阵分布好坏的最重要参数,所以用天线增益表达式作为天线布局优化函数的主要组成部分。
实际的天线阵排列时,由于空间有限,在这种情况下得到天线增益最大值所对应的天线位置显得尤为重要,从以前的方法可以看出,矩量法的精细模型优化周期很长(一般需要好多个小时),有时可能时间更长,而无法进行优化,运用矩量法粗糙模型计算很迅速(通常需要几分钟),但计算结果不是很准确,可以看出,用单一的模型进行优化都不是很理想。运用空间映射算法结合遗传算法实现优化过程可以兼顾效率和精度。下面将具体介绍。
空间映射算法[3] (Space Mapping Algorithm,SMA)涉及两个模型,其一是准确,但效率较低的模型,称精细模型(Fine Model);其二是虽不够准确,但十分高效的模型,称粗糙模型(Coarse Model) 。其基本思想是在两个模型的设计参数空间之间建立一种数学联系映射[4]。通过使粗糙模型的响应逼近精细模型的响应,找出粗糙模型中的设计参数,利用已建立起来的映射关系,最终获得精细模型中的设计参数。这样,主要的优化过程是利用遗传算法优化粗糙模型完成的,从而使得整个优化设计的效率大大提高。
SMA算法流程如下:
(1) 优化粗糙模型得到其近似最优解φ*c。
(2) 令φ*c=φ1f,并在其周围进行扰动,建立向量组Bf,仿真响应Rf;
(3) 参数提取,得到Bc,使:
(4) 计算该次迭代的映射Pj,φc=P(φf)。
(5) 计算粗糙模型理想解对应的精细模型参数φmj+1f=P
(6) 判断响应‖Rf(φmj+1f)-Rc(φ*c)‖≤ε,若成立,则X*f=Xmj+1f即为近似理想解;否则,将Xmj+1f加入向量组Bf中,转步骤(2)。
事实上由于空间映射算法是一种宏观上的逼近算法,它对于具体求解出一个目标函数的最优解是不行的,这种算法进行优化必须借助与其他优化算法来求解遗传算法的最优解[5],通过迭代不断对粗糙模型的最优解进行校正。遗传算法[6]适用于各种各样复杂形式的函数。它的执行条件很简单,只需要搜索方向和相应的适应度函数就可以进行优化,因此空间映射算法[7]可以结合遗传算法实现函数的优化,得到最优解。
3 应用实例
八木天线[8]已广泛应用于米波和分米波通信、雷达、电视以及其他无线电技术设备中。八木天线的优点是结构简单,维修方便,能获得较高的增益。图3是一个八木天线示意图,其中l(i)(i=1～8)分别表示八木天线的八根天线长度;d(i)(i=1～8)表示八根天线分别到第一根天线的距离[9];工作频率为L波段,c=3×108,波长是λ,l(1)=0.49×λ/2,l(2)=0.46×λ/2, l(3)=0.43×λ/2,l(4)=0.43×λ/2,l(5)=0.43×λ/2,l(6)=0.43×λ/2,l(7)=0.43×λ/2,l(8)=0.43×λ/2,d(1)=0,d(2)=0.18×λ,d(3)=0.33×λ,d(4)=0.53×λ,d(5)=0.83×λ,d(6)=1.13×λ,d(7)=1.43×λ,d(8)=1.78×λ。
这是一个八变量优化问题,将间距作为要优化[10]的变量。
空间映射算法首先优化粗糙模型,令φ*c=φ1f,并在φ1f附近进行扰动,将所得精细模型增益最大值的解代入粗糙模型增益求解中,以精细模型和粗糙模型计算得到的最大增益值之差为目标优化函数优化粗糙模型。根据每一组对应的参量,得到精细模型的一组参量矩阵和相对应粗糙模型的一组参量矩阵精细模型基点是在优化完粗糙模型点的附近得到的,对精细模型基点进行参数提取得到粗糙模型的基点,通过精细模型和粗糙模型的基点,得出映射P,并采用遗传算法计算粗糙模型的最优解。在应用空间映射算法进行迭代时,精细模型和粗糙模型的目标函数值误差小于0.5 dB时整个优化过程结束。优化粗糙模型得到最优解φ*c,令φ*c=φ1f,将φ1f参量代到精细模型中,计算精细模型增益图所用的时间为t=85.781 0 s, 精细模型最大增益值Gmax=11.171 6 dB,将此值代到粗糙模型中,以精细模型和粗糙模型计算得到的最大增益差为目标函数,运用遗传算法优化粗糙模型,其计算时间t=4.813 0 s,得出粗糙模型最大增益值Dmax=13.230 2 dB,其中Gmax与Dmax之差不满足条件,进行优化。计算由空间映射算法得到的精细模型的点φ9f,φ9f=[0.012 0.043 6 0.067 3 0.149 0 0.223 6 0.293 4 0.367 9 0.491 8],由于φ9f和对应的φ9c计算的模型增益差不满足公式(7),故需求下一个映射P2,并得到下一个精细点φ10f,φ10f=[0.011 0.047 6 0.088 6 0.159 8 0.212 3 0.292 3 0.347 9 0.482 5]满足式(7),结束优化。φ9f和φ10f是由SMA映射得来的,φ10f就是由最终精细模型得到的解。图4是两个模型最初的增益对比图(虚线表示精细模型增益图,实线表示粗糙模型增益图),图5是两个模型优化完最终的增益对比图。
由图5可以看出,增益图在主瓣匹配得很好,副瓣匹配得不是很好,但其已经满足了最终的条件。在通过将优化好的参量值代入HFSS进行仿真,如图6所示,得到了很好的结果。
证明运用SMA和遗传算法设计天线阵的排列是可行的,通过优化粗糙模型节省了很多时间。
4 结 语
建立天线布局优化的数学模型,精细模型和粗糙模型——由于两种模型都有可取之处,利用空间映射算法将这两种模型联系起来,即可以避免优化精细模型的用时长,又可以使粗糙模型的准确度提高(遗传算法优化本文的精细模型所用的时间是5 h左右,优化粗糙模型
所用的时间是20 min)。精细模型结合高效的算法这一概念考虑了精度和速度的要求,是一种很好的天线布局优化方法。
摘要：天线的最大增益是通过天线合理布局降低它们之间的干扰来实现的。工程中大多采用简单的数学模型并结合测试方法来进行天线布局设计的,但是这种方法效率低且不够精确。运用空间映射算法优化天线阵的位置参量,可以大大提高运算速率,节省时间。根据空间映射算法理论,提出并建立两种模型:一种是运算速度快,但不够精确的粗糙模型,另一种是运算速度较慢,但比较精确的精细模型。通过在这两种模型中建立映射,并利用遗传算法优化粗模型,兼顾精度和速度,从而得到最优解,为实际工程提供理论上的依据。
关键词：空间映射算法,遗传算法,天线阵,最大增益
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空间优化论文 篇5
涡轮叶片并行子空间多学科设计优化
将Kriging近似模型与并行子空间多学科优化方法相结合,对包括气动、传热和结构三个学科的涡轮叶片进行多学科优化设计,并与传统单级多学科优化方法进行对比.结果表明,基于Kriging近似模型的并行子空间多学科优化方法优化结果合理,与单级优化方法相比优化效率明显提高,寻优能力增强,适用于复杂结构的多学科优化设计.
作 者：贺谦 李元生 敖良波 温志勋 岳珠峰 作者单位：西北工业大学工程力学系,西安,710129刊 名：机械设计与研究 ISTIC PKU英文刊名：MACHINE DESIGN AND RESEARCH年，卷(期)：26(2)分类号：V232.4 TP391关键词：多学科设计优化 并行子空间优化 Kriging近似模型 涡轮叶片 MDO Kriging approximation turbine blade
建筑空间结构的设计与优化 篇6
【关键词】建筑空间结构；设计；优化
当前我国的建筑行业发展十分迅速，建筑设计和施工水平不断提高，而人们对建筑设计也提出了更多的要求，当前，城市化的发展使得城市当中的土地资源越来越少，所以必须要更加合理的对土地资源予以应用，必须要采取有效的措施对建筑结构的空间予以改进和优化，只有这样，才能更好的降低工程的成本，提高工程的质量和水平。
1.建筑空间结构设计存在的特点
1.1空间的多变性
在当今的社会发展中，更多新的思想新的理念涌入到了现实生活当中，在建筑结构空间设计方面也提出了更高的要求，从某种角度上来说建筑结构的风格和标准是建筑设计水平的一个重要体现，当今，人们在设计的过程中也越来越追求多元的设计方式，这样才能更好的满足人们对建筑设计的客观要求，才能更好的促进建筑设计行业的发展和壮大。
1.2材料的多样性
在建筑结构设计和修建的过程中材料是非常多样的，在设计的过程中要根据空间不同位置的实际要求做好材料的选择工作，在对空间架构设计时，通常都会选择碳素钢作为主要的材料，时代的发展和进步使得新型的材料也广泛的应用在了设计和建设中铝合金和不锈钢就是两种比较常用的材料，不锈钢在应用中能够体现出十分明显的优势，其装饰性强，防腐蚀效果好，承重能力也非常强，所以在大厅和走廊等位置都可以使用，随着科技的不断发展，空间装饰材料也在不断的更新，所以在实际的设计中也通常会采用一些具有良好性能的新型材料，为了更好的适应新型材料的使用也一定要在设计工作中不断的用和新型材料配套的施工工艺展开施工工作，最近几年也研制出了一种新型的复合材料，这种材料在实际的应用中也取得了很好的效果，这主要是因为该材料自身的重量非常轻，而且其具有良好的自身清洁能力，具有较强的透光性，不易燃烧，同时强度上也远远超过了其他同类的材料。
1.3设计的经济性和环保性
在最近几年，建筑工程的施工中，原材料、能源和土地都需要比以往更加高昂的成本，同时，我国环境状况日益严峻使得人们对于环境因素越来越重视，这样的情况下会对建筑整体的结构设计造成十分巨大的影响，在建筑空间结构设计中，一方面要充分的对材料和资金进行有效的控制，同时在实际的工作中还要充分考虑到环保等因素，这样建筑空间结构设计才能更加适应时代的发展需求。
1.4设计的抗风性和抗震性
当前我国的土地资源正在处于锐减的状态，这样也使得建筑结构设计必须要采取有效的措施作出一些改变，只有这样才能更好的保证土地资源的合理使用，此外还要充分的考虑到建筑的抗震性能，保障建筑的安全性和稳定性。
2.建筑空间结构设计和优化的措施
2.1建筑空间结构设计应该朝个性化方向发展
在建筑空间结构的设计中，最为重要的因素就是人，所以设计师就是最终设计的决定性因素，在设计的过程中，设计师一定要充分考虑到人们的思维方式和对建筑实际功能的需要充分结合当地的经济和文化等因素展开设计工作，在设计中，格局是灵活多变的，基本上没有一个十分统一的形式，建筑的结构形式基本上都和设计师自身的设计风格和前人的影响有关，所以在工作中要善于总结前人的规律，以便为自身的设计工作带来更多的经验和灵感。
建筑空间设计的满意程度主要是受到了住户的审美影响，时代在变迁，人们的思维方式和审美表现都有了很大的变化，建筑内部的空间建设一定要充分的对用户的思维和审美观念予以考虑，在这一基础上充分的考虑到用户的个性化需求，此外还要为用户按照自己的思维方式去规划和装修空间提供一定的便利条件，此外在设计的过程中还要合理的布置房屋内部的通风和采光性能，让住户感受到更好的环境和更美的风景。
2.2建立、完善有效的材料管理制度
建筑材料的质量会对建筑工程的质量产生非常大的影响，所以在建筑设计施工的过程中，必须要建立一个全面科学的物资入库检验管理制度，同时还要保证材料入库管理的质量，在实际的操作中也应该严格的遵守相关的规定和制度，确保工程建设的顺利开展和运行，当前很多建筑物在设计和施工的过程中对材料的管理工作都不是十分重视，往往是材料出现了问题之后才开始对材料进行检查和验收。
某些供应商为了在实际的生产当中获得更大的利益，有可能会选择一些质量低劣的产品，开立虚假的证明材料，这样也就使得施工材料一直都无法保证其质量。如果出现了安全事故，就可能会出现非常严重的损失，在钢管的验收过程中通常都会存在这样的情况，，而在施工的过程中通常是对钢管的规格予以检查，但是对钢材自身的材质却不是非常的重视，这样一来就严重的影响了施工的质量和水平，所以在实际的操作中必须要严格的按照材料验收的制度或者是相关的要求把好质量关，确保工程能够得以顺利的进行。
2.3优化建筑空间结构设计，采用经济合理、环保适用的构思
当前，建筑空间更加强调个性化的建设，但是这也并不意味着可以对建筑随意的设计，在设计工作中，应该充分的根据空间自身的特点对其进行合理的设计，在这一过程中，一定要充分的考虑到成本投入问题，使其充分的体现出经济性，在建筑设计的初期阶段，还要响应绿色建筑的号召，提升环境质量。
2.4建筑空间设计中抗风性、抗震性的技术应用
建筑空间结构设计的过程中一定要考虑到大风和地震等一些自然因素对建筑稳定性的影响，空间动力的问题是建筑设计过程中非常重要的一个因素，抗震能力的研究更加的深入，在网壳的弹性分析等方面都有了非常大的进展。在网壳设计方面也更加的完善，当前对建筑空间进行构架设计的过程中，对地震的抵抗能力已经无法很好的满足当今社会的发展的要求，针对这样的情况，很多人也正在十分积极的去研究相关的策略，减少振能，空间结构建筑的稳定性业会得到显著的提升。
3.结语
建筑的質量和设计有着非常大的关系，所以在建筑设计的过程中必须要采取有效的措施对建筑空间进行合理的设计和优化，在优化之后的设计可以充分的满足人们的个性化需求，同时也要充分的考虑到人们的审美要求只有这样，才能推动建筑空间设计的高度发展，为人们创造出更加优美合理空间。 [科]
【参考文献】
[1]吴华.当前建筑空间结构的特征以及设计与优化[J].江西建材，2013（02）.
空间优化论文 篇7
3丨无锡各年度全局集成度分析
1.引言
历史上所有生机勃勃的城市都具有一个共同的必备因素,那就是城市组织不但高度复杂,而且整齐有序(Jacobs,1961)。传统中国城市在漫长的自适应过程中形成了稳定有序的空间结构。而进入1990年代,在高速城市化的背景下,城市空间结构在市域范围内重构进程加快,城市规划急需对多维的城市空间结构进行综合量化评测,以建立科学的控制指标体系。本文以无锡为例,借助数字化分析工具,量化研究城市空间结构的合理性,探索城市空间结构优化控制的策略,为未来建立规划控制指标体系提供参考。
2.无锡城市空间句法量化研究
2.1 主要参数内涵
本次研究使用了空间句法1公司Depthmap10软件的轴线分析功能,包含了角度、实际距离、拓扑距离等权重因素,能对城市空间轴线进行定量分析。
集成度2反应城市空间单元与其他空间单元集聚、离散的程度,它体现了空间单元对其他空间的可达性与中心集聚性。全局集成度反应空间单元与整个空间系统的紧密联系程度,局部集成度则反应空间单元与其几步深度范围内的局部城市空间的关联程度。智能度也称空间的可理解度,反应城市空间局部集成度与整体集成度的相关性,它表示城市空间可被感知理解的程度。智能度越高则城市空间的局部集成度与整体集成度的关联程度越高,该城市空间局部中心性能越容易融入整个城市空间系统中,从而形成倍增效应产生复杂、多样的城市空间。城市空间的智能度值表示为城市空间局部集成度值(一般取三步集成度)与全局集成度值的相关系数的平方。
2.2 基于空间句法的城市空间结构演变分析
无锡从公元前202年建制至今漫长的历史演替中,城市空间形态拓展可分为两大阶段四个时期(表1)。通过对无锡历史地图(图1)的街巷空间矢量化处理,将轴线图输入空间句法软件Depthmap10,分别运算得到城市空间的全局集成度(In)和局部集成度(I3空间句法轴线图(图2)。
2.2.1 依托老城的单中心发展
从公元前202年至民国初年是无锡块状缓慢发展时期,城市建成区的发展基本集中在2.5平方公里由城墙限定的范围之内,城市内部水系与运河形成“一弦两弓九箭”的平面布局,街巷格局依托水系相生相融。通过对清光绪七年(1881年)县城图街巷空间句法分析发现,全局集成度较高值分布在城市地理中心的十字交叉区域,全局集成度与局部集成度最高值所在街巷均为京杭古运河一侧的街道In=1.72857,I3=2.86304,局部集成度与全局集成度轴线范围基本吻合。
民国初年依运河建成的铁路和航运共同推动了城市的轴向扩展,建国后无锡城市建设突破城墙的限制,城市依托火车站,汽车站,轮船码头形成大片工业区,城市中心仍在人民路和中山路一带。全局集成度较高值分布在中山路与人民中路十字交叉轴线一带,最高值为东西向的人民中路In=1.60052,南北向的中山路In=1.38581,东西向轴线对全局空间结构的影响更为显著。局部集成度最高值在人民中路I3=2.49986,在城市规模较小时,全局集成度轴线和局部集成度轴线影响范围基本重合。
2丨无锡各年度集成度分析
4丨无锡各年度局部集成度分析
改革开放后城市工业用地迅速增加,城市脱离轴向扩展模式,单一功能的开发区建设很难脱离老城区功能支撑,整个城市的用地形态以“摊大饼”模式急遽扩张。人民中路为全局集成度的最高值In=1.35758,五爱路In=1.29135和人民西路In=1.26061,其全局集成度上升,中山路全局集成度有小幅度的下降In=1.26524,具有全局影响力的城市空间轴线呈现轴向延伸的趋势。局部集成度最高值出现在梁溪路I3=2.57475,城西片区抱山发展改变了原先城市建成区与自然环境彼此渗透、交错发展的状态。
2.2.2 行政力与市场力共同推动下的多中心萌芽
进入新千年,无锡城市建成区扩张速度显著加快,城市以跳跃式外向拓展为主导,单中心发展格局与城市规模已不适应,城市空间需要进行结构性的调整优化。结合城市功能片区定位重组,无锡确定了多中心发展格局,形成中心城区、太湖新城、科技新城、蠡溪新城、锡东新城、惠山新城六大功能片区。
对2004年无锡现状路网轴线分析发现全局集成核偏离老城厢南移,运河东路全局集成度最高为In=1.20677,与之相交的太湖大道为In=1.17969,城市向南沿湖发展的趋势显现,整个城市的拓扑中心南移,由于规划中的功能片区路网处于完善阶段,其对中心城区的反磁力扩散作用不够明显,新的拓扑核心与中心城区地理中心过近,中心城区仍有摊大饼圈层发展趋势。现状路网局部集成度较高值由高至低分别为:科技新城的锡太路I3=2.93993、蠡溪新城的太湖大道I3=2.84812、中心城区的中山路I3=2.72734、锡东新城的东亭路I3=2.68818、惠山新城的钱威路I3=2.42167,太湖新城现状路网较疏,局部集成度偏低,局部集成度值较高轴线基本位于各功能片区发展重心。
2.3城市空间轴线智能化分析
统计分析1881年、1963年、1995年、2004年全局集成度和局部集成度值,得到各年份全局集成度与局部集成度的描述值以及Pearson相关系数3。经图表分析可发现:
(1)全局集成度逐步下降,局部集成度稳中有升
自无锡建城至民国初年,无锡城市建设基本囿于老城厢范围内,城市空间轴线数量相对较少,全局集成度值历史上最高。随着城市范围突破城墙的限制,空间轴线数量增加,全局集成度逐步下降,到2004年全局集成度轴线最高值出现在太湖大道一带,全局集成核跳出老城厢呈南移趋势,这反应了城市规模扩大和发展重心南移对空间拓扑核的拉动作用,全局集成度值的整体逐步下降也符合随城市规模扩大城市空间中心离散的规律(图3)。同时,局部集成度稳中上升,在局部空间呈集聚加强的趋势(图4),各片区的中心性凸显,城市多中心发展的萌芽初现,这为城市整体空间结构的调整优化提供了契机。
(2)城市空间智能度下降
在数学表达式上,城市空间智能度为局部集成度与全局集成度相关系数的平方,其变化趋势与相关系数一致。经SPSS统计分析可知,1881、1963、1995年城市轴线的相关系数分别为0.822、0.914、0.827呈高度相关,2004年相关系数0.618呈中度相关,空间智能度下降,因1881年至1990年代初城市空间的离散趋势不明显,城市局部中心性较弱,局部集成度核与全局集成度核基本吻合,而到了1990年代末至本世纪初,无锡的城市化进程加快,城市空间离散趋势加强,局部集成核与全局集成核空间上偏离,城市空间的智能度因而下降。
(3)新版规划路网局部集成度与全局集成度低度相关,空间智能度较低
针对无锡城市用地布局粗放,空间发展不集聚,缺乏特大城市的整体布局结构,产业、生态空间布点不够明确的现状,无锡总体规划调整确定了主城区“1+5”的功能格局(图5)。然而根据新版总体规划路网计算其空间句法集成度相关系数仅为0.475,呈低度相关,空间智能度较低。全局集成度最高值为0.613,最小值为0.127,平均值为0.421,均低于现状的参数值(图6)。缺乏显著的全局集成度轴线,局部集成度值较高轴线分别位于太湖新城和蠡溪新城地理中心、锡东新城与科技新城交界处,惠山新城局部中心性不明显(图7),整体路网空间辨识性不强,各片区边界特征模糊,城市生态绿地系统设置未能与各功能片区划分相结合,东南向规划缺乏相应的生态廊道或防护绿带,各功能片区有连绵成团发展趋势。
3.无锡城市空间结构的规划控制
3.1 以生态空间为骨架,构筑明晰的功能片区发展边界
当前老城与新城之间,各新城组团之间没有利用自然要素作为缓冲,缺乏足够宽度的生态分隔绿带,绿地对控制城市蔓延的作用不明显,规划的各新城片区与老城区连成一片,边界模糊。由于缺乏严格的控制,沿湖和沿山的部分生态空间逐渐被蚕食,城市建成区连绵成片,连绵的形态不仅使各片区形象模糊,而且还会形成城市热岛效应。规划建议根据无锡水网密布的特点,结合蓝道、营造绿网,使无锡市的水网全部“活”起来。各功能片区逐步建设景观走廊、生态走廊,功能区外围进行带状绿化,构筑各功能区发展边界,控制城市蔓延。同时对被破坏的山体进行生态修复,沿太湖设置不少于1000米的控制区域,区内严禁中高强度的城市开发,在高速公路、铁路两侧各留出80-100m的空间作为林带,公路立交地段应建设成为森林岛屿。
3.2 完善各片区局部集成核用地功能,打造城市特色道路
6丨无锡新版总规全局集成度空间句法轴线图
针对新版规划路网存在中心性偏弱的问题,建议细化局部集成核的用地功能,结合未来轨道站点的建设以及国内外新城建设的经验和低碳城市建设的要求,建立TOD城市发展模式,在中心区提倡土地混合利用,高密度集聚式发展,以形成倍增效应4。完善现行规划忽视的非机动化交通系统的建设,打造城市特色道路,对道路横断面、界面、道路设施和道路绿化进行景观设计,规划形成城市核心特色道路、城市轴线特色道路、廊道特色道路、滨河特色道路。
3.3 多因素层次分析,量化控制三维空间形态
为控制城市空间结构三维形态,在无锡总体城市设计课题研究中选用了高度和开敞度5两项可量化指标。在确定对街区高度与开敞度具有影响力的具体要素及其影响力大小的时候,贯彻整体优先,生态优先,自然特色优先。研究利用GIS空间分析能力,将各个因子的影响力权重进行叠加,生成高度与开敞度控制模型,并最终形成两者相叠加的综合模型(图8)。从模型中可以看出,无锡的老城中心仍然是高度最高的地区,这与空间句法分析认为城市整体发展重心南移并不矛盾。空间句法研究的句法值重心的移动仅针对路网结构变动的逻辑解释,而土地开发还要受到生态、历史、经济、政策等因素的综合影响,因此在空间句法应用中,应注意研究的适用范围。模型中开敞度主要与无锡城市的生态系统相关,沿山、沿湖、沿河地区地块的开敞度较高,城市内部开放空间的分布主要集中在一些重要廊道两边,起着控制各功能片区边界的作用。
3.4 规划形成综合交通系统,重视慢行交通设施的建设
构建以“主辅两环+八射”的城市快速路网为主骨架,主、次干路为次骨架,稠密支路网为集散支撑体系的道路交通网络。同时市区形成由5条轨道线路组成的“环放”轨道网,缓解主城区交通压力。重视慢行交通设施的建设,规划连接住宅区与轨道交通车站的人行道和自行车道,新城中心轨道交通车站可与市民广场连接在一起,广场禁止小汽车进入。此外政府还应采取一系列辅助政策,包括限制小汽车停放等,使公共交通具有明显的费用优势,适度限制小汽车的出行,贯彻低碳城市建设的理念。
7丨无锡新版总规局部集成度空间句法轴线图
4.结语
本文运用空间句法的集成度和智能度两个关键变量研究城市空间结构演替的内在逻辑,有如下几点结论:
(1)空间句法集成核不能机械等同于城市中心
空间句法是基于网络的组构逻辑来量化空间轴线句法值,集成核是理想状态下的拓扑核心,其中心性是针对整个网络结构而言的,城市中心不仅具有网络结构的逻辑理性,其形成还受到自然地形、历史、生态、经济等多因素的综合影响。从城市结构历史演替句法分析可以发现,在城市规模较小的情况下,句法值较高的轴线与城市中心基本重叠;当城市快速扩张,城市结构处于急遽调整中时,集成核与实际城市中心往往有一定程度的空间偏离,如前所述这并不影响空间句法研究的理论意义。新时期,城市规划研究的工具愈加丰富,值得注意的是任何一种工具都只是我们从某一角度认知城市的手段,在实际应用中应辩证看待研究结论,考虑其理论前提和限制范围。
(2)将生态空间的保护融入城市组团的边界控制
在很多城市规划文本包括无锡总体规划中提到的新城,都是城市扩张的组团。与西方的新城建设从结构上控制城市形态规模不同,国内规划建设的城市组团在空间上紧邻老城,功能上依附老城,新老城区极易连成一片。由于我国仍处于高速城市化期,新老城区的乘数效应进一步加剧了在这一地区的人口与产业集聚,城市交通和环境压力与日俱增。随着对城市生态保护的日益重视,在城市空间规划中应尽可能利用城市的自然生态要素,如城市水系、山脉、林地等规划完整的城市生态系统,以城市生态廊道,生态斑块的边界严格控制城市组团的发展,营造“城在绿中,绿在城中”优美的空间环境。
(3)综合运用多种技术手段,研究结论应与规划控制相衔接
城市结构具有形态的可辨识性、动态性、逻辑理性,因此在研究中应综合运用多种技术手段如空间句法、GIS平台等,将对城市结构的认识量化,并转化成可操作的规划手段。理论研究和实际应用是一个双向互动、完善的过程。在本轮的研究中,首先通过空间句法论证城市规划结构的逻辑理性,对空间布局和路网结构提出调整建议,考虑到空间形态的规划可控性,选用了高度、开敞度控制两个指标,采取多因素层次分析法,模拟建构空间形态的引导模型,最终形成可操作控制的规划导则。
8丨无锡空间形态引导模型图
资料来源:图8来自东南大学建筑学院无锡总体城市设计课题组共同研究成果,其余均为自绘。
参考文献
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城市空间结构布局优化研究 篇8
城市是依一定的生产方式和生活方式把一定地域组织起来的居民点,是该地域或更大腹地的经济、政治和文化生活中心。是人类便于进行商业、行政、文化、政治及宗教等活动而形成的聚居地。同乡村相比,城市在所提供的设施、服务、信息,乃至就业机会等方面就具有无可比拟的优越性,因此,人们报着对更美好生活的向往不断的涌入城市。
城市空间是城市特性和特征的物质表现,它是城市中最易识别、最易记忆的部分,是城市特色的魅力所在。城市建筑空间包括实空间和虚空间。实空间是指建筑物等城市实体;虚空间是指建筑物等城市实体之间的外部空间,它们是露天的、连续的、可流动的,应该也是充满阳光的、富有活力的,是人们交往交际的主要场所。城市的空间结构取决于人们在较短时间(通常为当日)内的出行距离和活动范围,而出行距离又取决于城市交通。因此,城市交通的发展是改变城市空间结构和土地利用形态的重要因素。
一个优化美好的城市空间应该包括以下三个基本要求:首先必须是功能协调、适合人居、可持续发展的;在功能协调的基础上,城市还应寻求自己的独特个性,当城市具有独特的个性魅力时,就容易吸引人流,从而聚集物流、资金流乃至信息流;城市不是一幅画,城市空间是都市生活的容器,城市空间规划设计的最终目标是包容一个富有活力的美好社会。
一、城市空间结构的内涵
城市空间结构是城市要素在空间范围内的分布和联结状态,是城市经济结构、社会结构的空间投影,是城市社会经济存在和发展的空间形式。城市空间结构一般表现在城市密度、城市布局和城市形态三种形式。本文主要研究了城市交通对城市空间结构布局的影响及优化。城市布局是指城市地域的结构和层次,城市内部各种功能用地的比例。构成城市的各要素不但表现为一定的数量,而且在城市发展过程中,总是按照经济活动对区位发展的特殊要求,具体地分布在城市空间的某一位置上,并根据经济活动的特点,形成多层次、多方位的组合关系,及其相应的物质外貌的地域分异。交通对城市空间结构的影响主要表现在可达性上。城市土地价格和土地利用方式决定了城市空间结构布局类型,因此,交通在城市空间结构的形成和变革中发挥着举足轻重的作用;交通的现状决定了城市的空间形态和区位价值;反过来,城市空间结构的变化又进一步影响着交通的作用范围与强度,由此形成一个交通与城市空间结构相互影响的循环机制。随着交通运输条件的改善,不断的改善各自的结构形态和相互位置关系,并通过用地形态决定着城市空间结构的演化过程和演化特征。
二、城市交通的发展对城市空间结构布局优化影响
城市交通是连接城市内家庭、企业和政府的纽带。城市空间结构决定了城市交通需求量和城市交通的结构及城市交通基础设施应达到的建设水平和服务水平;反过来,城市交通系统实际的供给能力,又影响和制约着城市空间结构。
1. 城市交通影响城市空间结构布局优化的特征。
城市交通对城市空间结构的影响主要通过交通便捷性来表现。它表明城市运输网络提供该处发展的机会,并通过不同地段的交通布局和整个城市交通的发展所产生的交通便捷性差异,影响企业和消费者的选址。
(1)在运输作业中,大量的成本组成部分是固定的,因此,线路运输量,站场作业量和运输设备以及发货量具有规模经济的特点。把区位选在大运输站场附近,由于众多相同和不同运输方式竞争加剧,结果,任一运输机构服务质量和价格的变化都会引起需求的剧烈反应。厂商和居民在交通站场附近可以节约交易成本和信息成本,因此交通站场成为城市吸引人流和物流的中心。(2)交通运输总是沿着一定线路进行服务的,沿交通线附近选址,可以带来交通运输成本的节约。因此,城市用地的扩展总是从交通沿线向外部延伸,交通线路、尤其是大多数产品和原料的主要运输路线成为城市发展轴,而用地的扩展过程又会进一步加强线路网的改造。(3)交通线路的汇聚点由于其交通的便捷性而吸引众多的人流和物流,成为城市不同级别的节点的所在地。这样,由线路网布局造成城市不同地段聚集效应的差别,影响到企业和消费者的选址,并最终构成城市空间的基本框架。
2. 城市交通改善对城市空间布局优化的影响。
(1)城市地域扩展的主要障碍之一是交通成本。不同交通方式下城市地域的空间范围受到不同的限制。公共交通政策要求城市的道路上有足够多的的公交站点。尤其是在居住区和商业中心周围,但是由于其速度的局限性,人们只能生活在离城市比较近的地方。大容量轨道交通是通过建立地铁和轻轨来满足城市的交通需求。城市轨道交通具有快捷、安全、大容量等特点,不仅能及时疏解大量密集人群,而且由于其对沿线区域的可达性的大大提高,对居民产生巨大的吸引力,可以诱导人们远离市中心居住,从而促进城市结构的改变。而城市的空间结构对前期轨道交通的修建有很大的影响。(2)交通的改善,区位单位之间的联系成本大为降低,使生产、消费、居住区位发生了深刻的变化。交通条件改善后,交通运输费用在生产成本中的比例大大降低,厂商和居民对市中心的依赖性降低。(3)运输成本的急剧下降,各行各业可以摆脱交通因素的限制,尤其是零售业不必实现每个区位自给。在廉价运输下,消费者不论距离商业中心多远,都可以较方便地获得货物和服务。结果,廉价运输总是提高商业中心的等级,使商业中心结构呈现个数少、规模大、相距遥远的特点。
三、利用城市交通对城市空间结构布局优化
博弈之道,在于布阵。优良的布局可以缩短人、物、资金、能源、信息的流动时间和距离,提高经济效益。任何城市土地都有潜在的用途,但不同的厂商和居民使用同一土地的产出是不同的。城市布局的优化应该将潜在的区位收益转化为现实的城市经济效益。受特殊的城市历史和环境条件限制,中国中心城土地空间资源严重短缺,加之旧城风貌保护的严格要求,城市空间结构调整难度更大。为了解决城市的交通问题,在交通堵塞的情况下,许多城市选择了拓宽道路,增加道路面积的办法。拓宽道路、增加道路面积固然能够增加路段上的通行能力,却同时增加了交叉口的负担。中国中心城道路网的密度、面积率与国外同类城市有相当大的差距,在功能级配结构上也存在明显的先天性缺陷:环路之间快速联络通道建设滞后;主干道系统空间布局不均衡,贯通市区的城市主干道不足;次干道、支路严重短缺;道路交叉口通行能力低,制约路网整体效能的正常发挥,严重损害了路网系统的整体性,交通组织困难。
应以现代先进水平的交通设施为基础,构建以公共运输为主导的综合交通运输体系;以信息化与法制化为依托,提供安全、高效、便捷、舒适和环保的交通服务;城市交通建设与历史文化名城风貌和自然生态环境相协调,引导、支持城市空间结构与功能布局优化调整,实现城市的可持续发展。坚持城市交通基础设施适度超前、优先发展,充分发挥交通建设对城市空间结构调整的引导和支持作用。实施新的城市空间发展战略要以交通建设为先导,与城市交通发展战略相协调。严格控制中心城建设规模。旧城区实施“整体保护,有机更新”策略,严格控制建设总量;中心城建成区重点进行环境整治和基础设施改善,不再进行高强度开发;集中力量建设新城,优化调整城市功能布局,完善新城功能结构,引导中心城的就业岗位和人口向新城转移;为支持城市空间结构及功能布局调整,抓紧构建新城内部交通网络体系,为新城建设提供交通支持。
结论
城市交通与城市空间结构布局具有紧密的相互联系,良好的城市交通促进城市空间结构布局的发展,同时良好的城市空间结构布局又反过来促进城市交通的发展状况。面对目前中国城市的交通问题,城市空间结构布局的优化是改善中心城交通的治本之策,虽然空间结构的优化是一个长期的渐进过程,但是可以从根本上缓解中心城交通紧张状况。
摘要：分析了城市交通的发展影响城市空间结构布局优化的特征和城市交通对城市空间结构布局优化的影响,并应用城市交通对城市空间结构布局进行优化,希望通过城市空间结构优化解决城市交通问题。
关键词：城市交通,城市空间结构,布局优化
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盐城市区商业空间优化研究 篇9
盐城市城区范围包括亭湖区和盐都区, 以及盐城经济开发区的所有部分。随着社会经济的发展, 盐城市商品流通规模不断扩大, 居民收入稳步增长, 消费结构逐步升级。市场是商业发展的直接助推力, 所以居民的消费水平直接影响一个城市的商业水平、结构和布局。图一显示:盐城市区居民的人均可支配收入, 由2010年的20003元增加至2013年的28402元;农民的人均可支配收入也由2010年的8751元增加至2013年的13344元。
随着收入的增加, 教育文化娱乐的支出占消费支出比重稳步上升。如图二所示, 由2010年的9.6%上升至2013年13.2%。城乡居民消费热点从传统的衣食住行、耐用消费品阶段逐步向享受型消费阶段发展, 教育、文化、娱乐、汽车、电子产品、金银珠宝类、通讯器材类和保健品类零售额增长迅速。在城市居民消费水平与消费结构的推动下, 城市商业中心商业网点布局出现了新的特点。
1 盐城市中心商业布局现状分析
1.1 商业中心发展现状
1.1.1 市区大型商业网点蓬勃发展
当前, 盐城市中心商业区发展不断成熟, 建军路商圈的优势毋庸置疑, 中茵海华、五洲国际广场、金鹰等已连成片。再加上去年新开业的地下商业街, 使建军路商圈的发展如虎添翼。2012年, 金鹰国际购物中心、盐城招商场有限公司、盐城永宁东方汽车广场、盐城东港钢材市场、盐城商业大厦、白马批发市场、雅家乐、江苏亚邦医药有限公司、红星美凯龙等销售总额均超10亿元, 全市超亿元的商品批发市场已达30多家。而且随着原中心商业市场的饱和, 盐城市商业网点的发展有向城南集聚的趋势。
数据来源:盐城市统计局
1.1.2 零售商业销售效益明显, 商业业态日益丰富
截至2013年底, 全市限额以上批发零售企业共计1204家 (见图三) , 销售总额达到1048.4亿元, 从业人员共计4.12万人;限额以上住宿餐饮企业共计277家, 年销售总额达到114.95亿元, 从业人员共计1.51万人。随着我市大型商品交易市场规模的不断扩大和辐射能力的不断增强, 初步形成了以工业原材料、日用消费品、农副产品、家居建材和生产要素等门类为主体的大市场大流通格局。据盐城市商务局调查, 我市规模以上外商及港澳台企业共计333家, 占规模以上企业总数的11.4%, 工业总产值达到1577.9亿元。以往传统百货商店一统天下的局面彻底改变, 商业业态日益丰富, 连锁经营、物流配送、电子商务、特许经营等新型流通方式和购物中心发展势头强劲, 流通现代化进程不断加快。
数据来源:盐城市统计局
1.2 商业空间结构特征
1.2.1 商业空间等级体系逐步完善, 商业集聚度不断提高
关于中心商业区的空间结构, 戴维斯在总结了前人的成果的基础上, 提出了中心商业区空间融合的观点。其思路是, 在中心商业区的核心部, 首先以核心部为中心各职能呈同心圆布局, 在此基础上重叠着沿交通线呈带状分布的零售业区, 但这些零售区是按照等级职能高低由内侧依次布局。在同心圆和带状相互重叠的基础上, 再叠加上特殊专业化职能空间, 就形成一个空间融合模式。盐城市城区商业网点形成一主、两副、三圈的商业空间等级结构[1]。
而盐城商业中心空间布局模式与戴维斯的观点极为类似。截至2013年, 在大市区已形成了“一个市级商业主中心, 两个市级商业副中心, 三个区域商业中心圈。”“一主”:即以建军路为主干, 以金鹰、商业大厦、人民商场、中茵海华广场购物中心、建军路地下商业街、先锋岛商业圈等为主要节点, 以新四军重建军部旧址———省级文保单位泰山庙、宋曹故居、陆公祠等历史古迹、建军路广场、迎宾公园等人文自然景观为历史文化底蕴的集商务、购物、文化、旅游、金融、餐饮、休闲等为一体的市级商业中心区。“二副”:一是城南的聚龙湖商业区, 集聚了驿都金陵大酒店、金鹰奥莱城、国际风情街、盐渎明城、金鹰天地等一批大型商业, 紫薇国际广场、东湖商贸区等一批重点项目也将陆续竣工并开业, 城南的主商业中心、全市的一级商业副中心正在逐步形成。城南的聚龙湖商业区对于整个城南新区商业辐射能力较强。二是东进路商业区, 集聚了宝龙广场、东进路美食一条街、水街为一体的一大批休闲、娱乐、餐饮、购物载体, 成为盐城又一个新的商业集聚中心。“三圈”:即形成了招商场商圈、大庆路商圈、盐马路商圈等比较成熟的社区级商圈。招商场商圈主要以商务人士、本地私营业主为主要人流客群, 其核心组成为:农工商超市、五星电器、招商场、瀛洲宾馆、悦达宾馆。大庆路商圈地处市中心, 发展态势较好, 其核心组成为:苏果超市、家乐福超市、永基时代广场。盐马路商圈, 以区域内居民为主要消费对象的商圈, 业态种类多样。其他的10个社区商业中心, 5个城郊镇商业区, 以及商业 (特色) 街 (区) 也在加快建设完善中。多层次商业体系逐步完善, 商业集聚度不断提高。
1.2.2 由平面拓展到三维
随着盐城市中心地上商业网点的饱和以及能有效改变道路人车混杂和交通拥堵的现状且节约土地资源, 借鉴他国经济发展经验, 建设地下商业街成为盐城市区理所应当的选择。据了解, 建军路地下商业街是盐城市政府2010年招商引资重点项目, 2011年开工建设, 连续3年被列为盐城市政府重点工程, 是盐城市建筑体量最大的单体建筑物。商业建筑面积达到8万平方米, 拥有商铺1000多间, 主要经营服装、饮食、电子产品等产业。于2013年10月1日正式开业。目前部分商铺还在建设中, 今年9月, 地下商业街里的美食街正式开业, 为地下商业街完善了功能。根据实地调查, 地下商业街人流量高峰期达到每分钟50人左右, 发展趋势良好。
1.2.3 商业网点向城南区集聚
城南新区位于市区南部, 东至通榆河, 西至西环路, 北至世纪大道, 南含五佑街道。为带动城南一片的发展, 2003—2004年期间, 盐城市行政中心向南搬迁且教育、医疗机构也在城南设点, 2006年9月城南新区开发建设指挥部正式成立, 加速了其房地产项目的迅速开发, 住宅区迅速扩散。住宅区的扩散带动了其他职能部门的扩散, 如商业服务、中小学校、医疗保健、文体娱乐等, 将带动这一片商圈的兴起。根据盐城市2005—2020年商业网点规划可以看出, 到2020年, 区级以上的商业中心将达到16个。
1.3 商业空间结构的问题
1.3.1 社区 (居住区) 商业发展缓慢
一是我市商业服务业设施总量不足、分布不均。河东片区缺少集中的商业服务业设施用地, 且老城内商业建筑密度较高, 普遍缺乏停车场地和绿化用地, 大大增加了老城的交通压力。服务居民生活的商业网点总量不足、空间布局结构不均。二是发展不均衡。旧城区的社区商业因人口密度大, 居民消费需求大, 社区商业发展较快;新城区分布较为分散, 人口聚集度不高, 社区商业主要是以住宅开发配套为主, 发展相对滞后。在城郊边缘区, 也就是原来的农村地区, 居民除了购买平时生活必需品之外, 对其他各种业态的社区商业要求不高, 社区商业发展缺乏市场。三是辐射半径不足。因城市商业发展的普遍规律, 加之原来没有针对社区商业编制专项规划进行发展引导, 导致各片区的社区商业无序发展, 见缝插针, 缺乏社区、邻里商业中心和商业轴线, 没有产生商业的聚集效益, 导致辐射范围严重不足。四是业态单一落后。社区级的店铺小而少, 一般是利用自家房屋, 破墙开店, 或者是临时搭建的。这种缺乏有效协调的业态单一、经营品种雷同的社区商业发展方式, 不仅造成了社区商业的低水平重复建设, 而且造成资源浪费。
1.3.2 大型商业网点内部缺乏业态的统一规划布局
海华内部各服装店较多, 且都较拥挤、设施差、档次低, 以致恶性竞争, 卖场氛围和人气都较低。这些网点发展缺少有效规划, 盲目发展, 相同或类似业态的网点布局失衡, 扎堆经营, 利润下滑[2]。
1.3.3 大型综合超市扎堆现象严重
如图四所示, 盐城市限额以上的大型综合超市的营业利润很低, 利润率更是相对其他企业相差较大, 基本已经是“微利润”。由大庆路段的超市扎堆现象可见一斑, 雅家乐、时代、家乐福、沃尔玛、苏果等超市相邻较近。从2001年开始, 沃尔玛连年排名世界500强之首, 但大庆路段的沃尔玛的经营状况堪忧, 平时人流量较少, 发展很不景气, 同样的状况也发生在家乐福超市, 甚至家乐福的各个门店已经倒闭或接近倒闭, 综合来看, 各个超市的经营状况都不尽如人意。
一般来说, 大型超市规模大, 经营的商品种类繁多, 运营成本较高, 所以门槛人口较高, 并且自身是相对完整的经济活动, 具有相对独立性, 不像其他的经济活动, 如专业化商贸区 (电子一条街、汽车一条街、建材家具市场等) 具有明显的集聚效应, 所以大型超市需要有一定的服务半径, 一般要避免在自己的服务半径内出现其他超市, 尤其不能出现两家超市对门而开的现象。即使拥有良好的交通条件, 如果周围拥有过多的同类, 超市也很有可能因竞争过于激烈, 导致关门倒闭[3]。
数据来源:盐城市统计局
1.3.4 空间配套设施不完善
根据市场调查发现, 市区地带商业地产发展虽较成熟, 但在发展中亦有突出问题。餐饮店数量较少, 除一些KFC等快餐企业和很少的小吃店零散分布, 基本没有其他特色或知名品牌餐饮分布。且一些餐饮店布局极不合理, 小吃店也没有得到很好的管理。休闲娱乐场所较少或较隐蔽, 或多高档休闲区, 如星巴克等, 缺少人文关怀, 布局极不合理, 不符合大众对购物环境的需求和消费习惯[7]。河东片区缺少集中的商业服务业设施用地, 且老城内商业建筑密度较高, 普遍缺乏停车场地和绿化用地, 大大增加了老城的交通压力。服务居民生活的商业网点总量不足、空间布局结构不均。
2 盐城市商业布局现状的成因分析
2.1 盐城市的历史遗留问题
盐城市由于地处苏北, 较之于苏南较晚发展工业, 且工业基础较薄弱, 导致经济基础较薄弱。商业缺乏资金的投入和政府的宏观调控, 加上居民收入水平不高, 导致商业起步晚, 规模小。盐城市的老商业中心就是以建军路为主的一片区域, 但随着商业的发展, 老区的商业建筑越发陈旧, 规划问题越发突出, 随着中心区商业的饱和, 随之而来的是交通拥挤和商业对外扩散, 导致交通拥挤和商业竞争不断加强。在以买家为中心的市场现状下, 老区商业的压力愈发的加大。而且, 商业的发展离不开政府这双有形的手。政府在早期商业规划时缺乏长远眼光, 未制定出科学合理的商业布局方案, 以致老区的发展愈发艰难。
2.2 商业企业经营者的商业区位选址至关重要
区位对于商业发展的重要性不言而喻。古有古典区位理论, 现有现代区位理论。在区位目标上, 古典区位理论仅考虑利润 (或成本) , 而现代区位理论还要额外考虑到非金钱收益和“满足”的需要;在具体目标上, 古典区位理论缺乏或轻视区位选择的具体目标, 而现代区位理论则有市场占有率、吸引与稳定人才、形象、名声、市场测试、回避汇率风险、收集信息、避免贸易摩擦等多种具体目标;另外, 古典区位理论的区位选择基准是成本的最小, 而现代区位理论则要考虑前述具体目标中的风险及不确定性[4]。因而, 对于盐城市商业区位的选址来说, 现代区位理论具有重要的理论指导意义。经营者缺少对市场环境的调查和消费者的需求, 以及相关理论的研究, 从而使区位选址失误。对于盐城而言, 市区人口对活动区位的心理倾向基本固定, 而五洲国际广场的长期萧条显示出经营管理者的决策失误以及当初商业网点布局位置及规模、结构的选择失误。
3 建议与措施
根据国内同类规模城市经验及盐城市商业布局现状, 将盐城市商业体系分为市级商业中心、市级商业副中心、区域商业中心、社区 (居住区) 商业四大类。市区商业网点形成“一主、二副、五次、多组团”为主, 城市综合体、商业街、商品交易市场均衡布局, 达到市区商业网点全覆盖的布局。
3.1 优化商业网点规划布局
加强我市社区商业的科学规划和合理配置, 加快建立“一刻钟便民消费圈”, 打造城市商业中心和特色街区, 逐步形成并完善“一主、二副、五次、十区、五镇”的商业空间布局。即一个市级商业中心、两个市级商业副中心、五个区域商业中心、十个社区商业中心、五个城郊镇商业区, 并同时建设若干商业 (特色) 街 (区) 。2014—2016年期间, 市区将规划新建5条特色商业街, 新增个体工商户2000户左右, 吸纳近万人就业。继续开展商业示范社区创建工作, 新创建一批市级和省级社区商业示范区, 争取申报一家国家级商业示范区。发挥示范社区引领带动作用, 以建设改造标准化菜市场、发展连锁经营超市、建立家政服务网络平台为重点, 促进社区商业健康有序发展。
3.2 盐城正处于城市化阶段, 商业的生命力正处于旺盛期
可以学习苏中苏南在这个时期商业发展的政策、方向、方法, 与其他大型商业产业合作, 所以, 盐城市可以引进例如万达此类大型商业综合体。对于此类大型综合体的选址, 区位极为重要。随着盐城市城南的发展, 以及城南的高校集聚和楼盘叠起, 城南的消费群体将不断膨胀, 在城南建一个大型商业综合体前景广阔。对于盐城市现有的商业广场, 除金鹰外, 其他的中档商场竞争很大, 各大商场经营模式单一且相近, 没有突出或极具特色的商业模式。就如盐城市本土的招商场, 其商业布局散乱, 交通拥挤, 布局极不合理, 环境亟待改善。各大广场应适当改进外围环境, 鼓励设置餐饮网点、专卖店、 (传统特色) 专业店、便利店、文化娱乐网点、自动售货亭等[5], 突出自身特色, 吸引人群。
3.3 创新流通方式, 培育重点商贸物流企业
随着电子商务的发展, 应培育重点商贸物流企业, 进一步加快我市流通领域现代物流建设, 加快发展城市共同配送, 不断完善盐城市现代物流园等7家重点物流园区和悦达汽车物流公司等9家重点物流企业的现代物流设施建设[6]。
3.4 大力发展城南商业, 建立次一级商业中心
加快该区域的基础建设, 减轻原市中心的人流量压力[7]。例如, 根据盐城“十三五”现代商贸业发展思路研究, 在青年路与开创路的城西区域商业中心, 建立集知名品牌商业零售、住宅、酒店式公寓、星级宾馆等综合功能于一体的城市综合体项目。但是, 像水街此类已建成但仍未开发或发展滞缓的产业, 政府应出台适当政策, 推动各商业产业的进入, 践行创新战略, 实现盐城特色产业的开发[8]。
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云南省物流网络空间优化研究 篇10
现代物流业是云南省社会经济发展的支柱产业,在推动经济发展,优化产业结构方面发挥着重要作用。国内外先行地区的发展经验证明,区域物流发展水平直接影响到区域经济的发展水平。 因此,为了保证区域经济的可持续发展,必须提升区域物流 竞争力,实现区域 物流高效 低成本运 营[1]。合理的物流网络空间布局能够高效配置各种物流资源,有效提升区域物流的运营效率。
云南省坐落于我国西南地区,是我国重要的边境省份,拥有得天独厚的区位优势,与包括越南、老挝及缅甸在内的多国接壤,并逐渐成为中国与东南亚、南亚各国联系的重要纽带,是我国对外开放的重要门户。近几年,云南省经济快速发展, 生产总值已经突破万亿元,高于全国的平均水平。 经济的快速发展孕育着巨大的物流需求,全年货运量增长趋势显著,货运周转量达到千亿t·km, 2003~2012年云南省的货运量及货运周转量的发展趋势[1]见图1。
2009年7月,时任总书记的胡锦涛视察云南时指出,要充分发挥云南作为我国通往东南亚、南亚陆上通道的优势,深化同东南亚、南亚和大湄公河次区域的交流合作,不断提升沿边开放质量和水平,使云南成 为我国向 西南开放 的重要桥 头堡[2]。桥头堡战略的实施给云南现代物流业带来了发展机遇,云南省积极发展现代物流产业,努力推进现代物流基础设施建设。但是,云南省的物流业相对落后,与其优越的地理位置不相匹配,物流产业仍然以传统的仓储业、运输业等为主体,集约优势未得以充分发挥,信息化设施设备及管理技术的发展还相对滞后[3]。目前,云南省物流发展总体上处于起步阶段,物流基础设施建设落后, 尚未形成完善的物流网络空间结构,物流运营效率总体较低。虽然云南省积极建设物流节点和完善物流线路,然而尚未形成完善的区域物流网络空间结构。为了进一步提高云南省物流网络的运营效率,亟须优化其物流网络空间布局。为此,笔者构建了城市物流竞争力测度指标体系,基于多源数据平台运用主成分分析法测度云南16个城市的物流竞争力,并运用轴—辐理论对云南物流网络进行空间优化。
1云南省城市物流竞争力测度
1.1构建测度指标体系与测度方法
为了科学评估云南省物流网络中各节点城市的物流水平,引入城市物流竞争力的测度方法,通过构建 云南省城 市物流竞 争力的测 度指标体 系[4],评估城市物流的发展水平,从而确定不同层级的物流节点。
城市物流竞争力评价指标体系的构建应结合地区产业特色及物流产业结构等因素,更为精准的测度城市物流竞争力,目前鲜有文献对这方面进行研究[5,6]。同时,数据的采集与生产一直是制约物流竞争力测度的瓶颈之一[7]。因此,集成区域路网动态监测平台、交通行业综合统计信息管理平台及物流经济统计平台输出的多源数据,如图2所示,并结合云南省特色,构建了云南省城市物流竞争力测度指标体系。
云南省拥有独特的沿边开放区位优势,已经逐渐成为面向南亚东南亚的辐射中心。国际运输一直居于全国前列,2014年国际运输量位居全国第二。同时,云南位于西南边陲,经济发展与全国层面相比存在滞后期,目前仍处于工业化、城镇化加速发展阶段,工业一直是云南经济发展的支柱产业。因此,对外经济及工业经济可作为衡量云南省经济发展水平的核心要素,笔者引入对外贸易总额、工业生产总值衡量云南省经济发展水平。
货车交通流量、货运总量及货运周转量是衡量地区物流竞争力水平的核心指标,货车交流量可以反映出1个地区物流的“活跃”程度,货运总量及货运周转量表示1个地区物流的“吸引”能力,两者结合可以更为精准地反映1个地区物流的竞争力水平。但由于货车交通流量获取较难, 仅能通过实 地调查获 取相关数 据,因此多数 研究[8,9]运用货运总量及货物周转量作为评价指标, 仅是从物流“吸引”能力角度反映物流竞争力,精准度不高。笔者基于道路网货车流量实时动态监测平台,引入货车交通流量数据,构建城市物流竞争力测度指标体系,能够更加精确地表征城市物流竞争力水平。
随着移动互联网技 术的发展,大数据、云计算、物联网等在物流业得到更加广泛地应用。云南省积极推进物流信息化建设,打造了智慧交通物流公共信息平台,极大地提升了云南物流信息化水平,因此基于多源数据平台,引入信息平台使用率来衡量云南省物流信息化水平。见图2。
云南省城市物流竞争力测度指标体系,见表1。选取云南省昆明、玉溪、曲靖、楚雄在内的16个城市作为研究样本,基于多源数据平台,获得13项具体指标的实际数据,并借助SPSS软件,运用主成分分析方法对实际数据进行分析。步骤如下。
步骤1。数据预处理。根据五分量表,对数据进行标准化处理。
步骤2。因子分析。对实际数据进行KMO及Bartlett检验,判断数据能否进行因子分析;采用主成分分析法对原数据进行因子分析,按照相关系数矩阵特征值大于1的标准,从现有的13项指标中提取出前3个公因子。计算显示,所选的3个因子的 特征根可 描述原变 量总方差 的87.74%,大于80%。可以得出,所选3个公因子包含了原始指标的绝大部分的信息,基本能够反映出城市物流的总体发展水平。最后,对因子载荷矩阵的方差极大值进行正交旋转,目的是为了明确每个公因子所代表的经济意义。其中第一主成分与4个变量相关性较高,分别为GDP总量、 对外贸易总额、工业生产总值及社会消费品零售总额,它反映了影响城市物流发展的经济实力,可以命名为社会经济因子。第二主成分与货车交通流量、货物周转量、载货汽车拥有量、公里总里程、 A级物流企业数及物流园区总数6个变量相关性较高,主要概括了物流主导产业的情况,可以命名为物流成效因子。第三主成分与其余3个变量有较高相关性,主要为邮电业务总量、移动电话用户数及信息平台使用率,主要反映了物流业发展的信息化水平,可以命名为物流信息化因子。进一步采用回归方法得出主成分系数矩阵见表2。用数学表达式将3个公因子表示成为原始13个指标的线性形式,得出因子得分函数。
步骤3。计算综合因子得分。SPSS计算出3个公因子从不同方面反映了云南省16个城市的城市物流发展水平,将各个公因子的方差贡献率记为权重,进而计算综合因子的得分,最终得到各城市相应的分值,并对其进行降序排序,见表3。
1.2评估结果讨论
对16个城市的评估结果进行分析,发现昆明的物流竞争力水平远远高于其他城市,且只有昆明、曲靖、玉溪和楚雄的得分为正值。因此,可以据此将云南省物流网络划分为一大物流圈,四大物流枢纽以及12个地区性二级物流节点。
一大物流圈即滇中城市群物流圈。云南省物流发展落后,物流网络空间结构不健全,而滇中城市群作为云南地区的经济发展中心,是我国对外开放的“交通要地”,是西南国际大通道的咽喉,拥有突出的区位优势。同时,云南省在建设贯通连接曲靖—昆明—楚雄—玉溪的滇中东西、南北2条交通主要轴线的同时,积极加快“三圈层”的交通通道建设,形成贯通滇中城市群4个重要城市节点之间交通通道。云南省可以依托昆明、曲靖、 玉溪及楚雄四大物流枢纽形成滇中城市群物流 圈,定位为云南省物流发展的核心区域,作为云南省各种资源的集结点,在云南省物流网络中起着中枢作用,具体功能定位见表4。其他城市如保山、昭通等12个二级物流节点,定位为区域物流节点。
2云南省物流网络空间结构优化
轴-辐式物流网络能够整合各种物流资源,并提高物流资源的利用率,进而降低物流总成本,已经广泛应用于现代物流网络空间布局的优化[10]。 在对云南省城市物流竞争力测度基础上,基于轴辐理论构建云南省轴-辐式物流网络空间形态,对云南省物流网络空间结构进行优化,以期提升云南省物流网络的整体运营效率。
2.1轴-辐式物流网络优势
轴-辐式物流网络,即一定区域内的各个物流节点,根据经济发展水平、物流需求水平、物流供给水平及信息化水平4个方面的指标体系划分为若干层级,处于支配地位的核心节点集合称为轴心,非轴心节点及其与轴心的联系构成辐网[11]。 相比其他网络结构,轴-辐式物流网络结构充分利用了节点与节点之间运量的提升,能够充分发挥规模经济的效益,实现资源利用率的最大化及物流网络运输成本的最小化。首先,轴-辐式物流网络通过较低运输成本弥补货物在枢纽中转停留而引起的损失;其次,轴-辐式物流网络中货流在枢纽和通道集聚,产生“集群效应”,增大了货物流量,使采用大型运输工具成为可能,将进一步提高运输效率和利用率,实现规模经济,降低货物的运输费用[12]。
轴-辐物流网络的空间形态是1个节点-通道系统,见图3。货物从相同的始发地到达不同的目的地,或者从不同的始发地到达不同的目的地, 货物在网络中必须先到达1个中转节点,通过货物的集聚产生规模经济效益。轴-辐式网络中有多个中间节点,中间节点之间为干线通道,其他为支线通道,根据物流网络的拓扑结构差异,分支网络有星状物流网络、环状物流网络、路径物流网络、树状物流网络以及由它们组合而成的混合物流网络等。
2.2确定轴心城市节点及其辐射范围
轴心城市节点是整个物流网络的中枢,起着调控整个网络的重要作用。通过对云南省城市物流竞争力进行测度,确定了昆明、曲靖、玉溪以及楚雄4个一级轴心城市节点。其中,昭通、保山等在内的11个城市得分低于滇中城市群4大城市, 形成地区性物流节点,辐射周边县市地区,划分为二级物流节点,而德宏和其他县级市划分为三级节点。另外,迪庆和怒江的得分也比较低,迪庆拥有丰富的野生药材和花卉,航空和公路较为发达, 其中松茸每年销往世界各地,因此作为区域性节点,使得迪庆的珍贵野生资源可以高效集散;怒江境内独龙江、怒江和澜沧江3江合流,水运比较发达,可以发挥其水运枢纽作用,成为云南面向东南亚的重要节点。最后,确定城市节点的辐射范围, 其中一级轴心城市的辐射范围涵盖整个云南省, 是云南省轴辐式物流网络的核心;其他等级物流节点的辐射范围与其所在区域的行政范围基本吻合。
2.3区域物流通道分析
在轴心城市及各层级城市节点 确定的基 础上,对各节点间的通道进行分析,将各个孤立的节点连接成为1个整体,构建云南省物流网络空间结构,见图4。
1)干线通道。干线通道 主要是指 昆明、曲靖、玉溪以及楚雄4个一级轴心城市之间的通道, 其构成了云南省轴-辐式物流网络的支柱。优化云南省物流网络空间布局,尤其要发挥一级物流枢纽的作用。在空间位置上,玉溪、曲靖、楚雄呈空间三角形的形态,昆明位于3个城市构成的空间三角形中心位置。4个城市之间可以依靠公路网、铁路网等资源,并借助昆玉高速、昆楚高速、沪昆铁路、沪昆高速、成昆铁路、昆明至瑞丽和缅甸的第三亚欧大陆桥西南通道,形成相互通达的物流网络干线通道。
2)支线通道。支线通道是连接一级轴心城市节点与二级物流节点、三级物流节点的交通通道,也可称“喂给辐”[13]。确定轴的“喂给辐”是构建支线通道网络的关键环节,如昭通、保山等二级节点需要承担一级节点的压力。支线通道的构建应遵循以下原则:1物流网络完全覆盖原则,构建的轴-辐式物流网络应当覆盖云南省所有地区;2物流网络完善原则,公路、铁路、航空、水运等运输方式应相互配套,充分整合,线路应当合理衔接; 3信息服务网络原则,加快传统物流业的转型升级,着力发展高效的现代物流网络和完善的信息服务网络,进一步推进现代物流综合信息服务体系建设。
3云南省物流网络空间结构优化结果分析
在构建出云南省轴-辐式物流网络空间形态的基础上,基于多源数据平台中的物流资源模块相关数据指标,在ArcGIS平台下,对云南省主要物流资源的空 间分布进 行可视化 处理,见图5。 可以发现云南省物流资源在滇中地区高度集聚。 进一步引入HHI指数[14],测度物流企业集聚程度,获取云南省公路物流企业空间集聚特征,见图6。HHI(赫芬达尔—赫希曼指数)是衡量产业集聚程度的重要指标,考虑了企业的总数和企业规模两个因素的影响,计算出的值集聚度更符合实际。结果显示,云南省公路物流企业呈现出“东发西落,中发边落”的空间集聚特征,昆明集聚水平居全省首位,玉溪、曲靖次之,其他州市随着与核心城市地理空间距离的递增,集聚水平逐渐衰减, 物流企业集聚空 间网络呈 现出典型 的 “核心-边缘”结构。
可以看出,云南省物流资源及物流企业与所构建的以滇中城市群为核心的轴-辐式物流网络, 在空间布局上呈现出高度吻合,有效验证了所构建的轴-辐式物流网络的合理性。进一步基于多源数据平台获取的云南省分货物品种的货运量等基础数据,分析得出云南省呈现以资源型货物运输为主的货运结构,主要资源货物运输的货运量占到全省总货运量的60%以上。同时,基于轴辐理论构建的云南省轴-辐式物流网络,4个一级轴心城市均分布于物流资源及物流企业高度集聚的滇中地区,与云南省以资源型货物运输为主的货运结构匹配度较高,可以有效地降低物流成本,提高物流运作效率,进一步完善云南省物流网络体系
4结论及建议
物流业在国民经济体系中占据着重要地位, 物流业发展的关键在于效率和成本,区域物流运营效率的关键在于物流网络空间布局合理与否。 本文经济发展水平、物流需求水平、物流供给水平及信息化水平4个维度,基于多源数据平台,运用SPSS软件进行主成分分析,测度了16城市的物流竞争力。根据测度结果以及区位特征确定出滇中城市群中的昆明、曲靖、玉溪以及楚雄4个一级物流枢纽,以及包括昭通、保山在内的12个二级物流节点,其他县级市为三级物流节点。同时,基于轴—幅理论确定了轴心城市以及各个节点的辐射范围,分析了物流干线及支线通道,通过构建云南省轴辐式物流网络的空间形态,对云南省物流网络空间结构进行了优化。最后,运用空间分析技术,对所构建的云南省轴辐式网络结构进行验证,结果表明:以滇中城市群为核心的轴-辐式物流网络结构,与物流资源及物流企业,在空间布局上呈现出高度吻合,且与云南省以资源型货物运输为主的货运结构空间匹配度较高,可以有效降低物流本,提高物流运营效率。最后从构建滇中城市群物流圈、大力发展国际运输及物流信息平台建设3个方面提出了对策建议。
1)构建滇中城市群物流圈,提升物流枢纽综合实力。滇中城市群中昆明、曲靖、玉溪及楚雄被定位为一级轴心城市,承担着全省城市物流的集散作用,共同形成滇中城市群物流圈。但是,滇中城市群四大城市之间综合得分差异较大,其中昆明市得分远远高于其他城市,楚雄综合得分最低。 由三大主成分得分情况来看,昆明、玉溪及楚雄物流信息化主成分因子得分均为负值,表明这3个地区物流综合实力较弱的主要原因为物流信息化建设相关指标水平较低。因此,昆明、玉溪及楚雄应努力提高其自身物流信息化水平,进一步提升物流综合实力。另外,曲靖物流成效主成分因子得分为负值,表明曲靖自身物流基础设施建设较为落后,有效供给不足,应努力提升自身物流基础设施建设水平。
2)充分发挥云南省区位优势,推动国际运输建设发展。根据分析 结果,红河、文山、保山、普洱、临沧、西双版纳、怒江及德宏等沿边城市物流综合实力得分均为负值。其中,除怒江外,其余城市被定为二级物流节点,辐射周边县市地区。结合红河、保山等沿边城市物流综合实力不足的现状,应当抢抓国家“一带一路”、长江经济带及桥头堡战略给云南省物流带来的重大机遇,充分发挥云南省区位优势,加强与周边国家资源交流共享, 大力发展国际运输。
3)构建云南省物流信息平台,实现区域物流信息共享。现代物流的发展离不开信息平台的建设,信息平台可以实现各地区物流信息资源共享, 从而提升区域物流运作效率。然而,城市物流竞争力测度结果显示,全省除曲靖及大理物流信息化主成分因子得分为正值外,其余城市均为负值。 表明全省物流信息化水平不高,亟需构建全省物流信息平台,实现物流数据的交换与共享。因此, 应当整合云南省智慧交通物流公共信息平台现有资源,搭建与所构建的轴-辐式物流网络系统相匹配的物流信息平台,实现与各县市区货运企业、货运场站及货物集散地的数据实时交换与共享。
摘要：物流业是云南省社会经济发展的重要支撑产业,合理的物流网络空间布局能够有效提升区域物流运营效率。从经济发展水平、物流需求水平、物流供给水平及信息化水平4个维度,构建城市物流竞争力测度指标体系,并基于多源数据平台运用主成分分析法,测度了云南省16个城市的物流竞争力。依据城市物流竞争力测度结果,进一步运用轴-辐理论构建云南省轴-辐式物流网络空间形态,对云南省物流网络进行空间优化。结果显示:昆明、曲靖、玉溪及楚雄作为一级轴心城市,形成了滇中城市群物流圈,其辐射范围覆盖整个云南省,是云南省轴-辐式物流网络的核心;包括昭通、保山等在内的11个城市作为二级节点城市,辐射周边县市地区,其中各个县级市作为三级物流节点。同时,以云南省综合运输骨架网络为基础形成各节点间的干线通道和支线通道。以滇中城市群为核心的轴-辐式物流网络结构与云南省以资源型货物运输为主的货运结构匹配度较高,可以有效降低物流本,提高物流运营效率。
优化课堂教学还学生发言空间 篇11
1.还学生发言空间，有利于培养学生独立思考及自主性。
课堂教学是师生的双边活动过程，两者应是相辅相成的，但是不少教师却把时间占为已有，发展成为“主讲”和“主问”，教师讲，学生听，听者处于极为被动的状态，思维空间得不到发散，因而只能处于昏昏欲睡的状态。
由于课堂时间有限，教师总是不放心把宝贵的时间及空间下放给学生，因而在这种机械式问答的传授中，学生最佳学习效果也就体现不出来。
相反，如果能够把这个权利下放给学生，那么学生就能针对课文内容或教师所传授的知识提出质疑。这样就可以发现学生已从课文内容或在教师的传授中发现了困惑或不当之处。
所以，教师要多给学生独立思考的时间和空间，鼓励学生从所学中去发现问题，敢于提出问题和见解，教师从中指出他们的理解上的不足或者肯定表扬他们的某些观点和创新意识。
2.还学生的发言空间、给学生发言的机会，有利益增强学生的表达能力和论辩能力。
表达能力作为通过了一定的思考后，从脑海中理清了思路通过语言文字表达出来的一种方式。教师不仅需要给学生一个自己思考、分析问题的时间，而且也需要给他们一个表达自己见解的空间，教师可以仔细倾听他们提出的依据，听其他学生对此辨别的意见。允许他们在一定的时间内通过讨论提出疑点，从而让他们在同学之间各抒已见，展开辩论，互相学习，排难解疑，而教师则及时引导他们求同存异，加深理解，探讨各种解决问题的方法。
这样既可让他们能够正视自己，又可以促进他们大胆上进的精神，增长他们的知识。
当然，在重视学生的表达能力的同时也不能忽视他们的论辩能力。教师可以在这有限的时间内引导他们举行辩论，辩论的方式可分两种。一种是学生互论，这是针对比较浅显易懂的问题。另一种是师生互论，这是针对较难的问题。即需要教师经过分析、推理、判断才能得到正确答案的问题。
由于中学生的发散性思维正处于成长的过程，所以，此时师生共论，对学生思维成长有很大的好处，同时，教师要及时对他们曲解题意的方法给予及时的纠正，最终让他们集中意见，在议论中结合归纳出较全面的答案。
3.给学生的发言空间有利于激发学生对各科目的学习兴趣，在课堂教学中让他们真正充当积极主动的参与者。
让学生在有限的时间里，疑有所思，疑有所问，疑有议论，论中有果，那么也就激发了他们的兴趣，在论中有果时，他们感受到了成功的喜悦，从而打开了他们对积极思考、乐学的匣子，收到由被动转为主动的学习效果，也使他们认识到：学习是一个经过艰苦努力的先苦后甜、苦中有乐的过程。
空间优化论文 篇12
1城市道路交通设施空间资源优化概述
1.1城市道路交通设施资源优化的重要性
当前社会经济的高速运行对城市道路设施空间资源优化研究提出新的要求,随着城市人口剧增,城市中机动车数量大幅增加,为城市交通带来了巨大压力。
特别是对于一些经济高速发展的城市,交通拥堵现象频频发生,导致城市发展效率低下,人际关系淡漠,市民不满情绪高涨。对这一领域的空间资源进行优化研究能够补救目前严峻的拥堵现状,提升交通运行效率,并且可以结合调查研究结果对资源配置进行优化,适时改进市民运输方案,满足人口剧增对于城市建设的新要求。通过对这一问题的合理规划并制定城市未来发展的蓝图,可以在城市未来发展中减少不必要的资金浪费,使城市道路规划能够一步到位,在今后发展中更趋向于构建一个完善的城市道路交通运输体系,增加城市综合竞争力,吸引各项人才,促进城市健康发展。
1.2城市道路交通设施资源优化存在的问题
城市道路交通设施资源优化的问题主要包括宏观上的配置优化问题以及微观上的设计优化问题。宏观配置优化问题主要是针对城市未来发展而言,结合城市远期的发展规划合理布局城市道路设施。在我们国家部分城市当中,尤其是快速发展中的城市,由于前期规划不足,随着经济的发展,人口逐渐增多,城市道路交通难以满足人口激增的要求,这就使得在未来发展中面临着需要改建甚至拆除部分道路交通设施的问题,不仅增加大量的人力物力,也使城市发展效率受到影响,甚至城市文化传承出现断裂。微观设计上的优化主要是指在当前经济发展条件下,某一路段的设施是否配套,包括车道的划分、道路网络的构建以及公交线路的布局等等。目前我国在大型城市中易于出现类似的问题,公交线路规划不合理对市民出行产生阻碍,车道划分不合理使交通运输效率低下,或者具体微观设计与城市发展主体缺乏配套性等。
2对城市道路交通设施资源优化的研究
2.1空间资源优化研究
城市道路交通设施在空间上的资源优化主要包括城市未来发展路径、目标发展类型、人口总量以及增长趋势、城市经济运行现状以及城市主体土地资源的利用现状等。对资源进行空间上的优化需要充分参考土地资源利用对于交通的作用,通过科学合理的调查研究并结合城市未来发展规划对整个城市道路交通系统进行长远布局。目前我国在这一领域的研究仍处于起步阶段,因此对于这类问题的处理多数是参考西方国家的成功经验,再辅之以我国对于交通系统机理的研究成果,通过集计的方式对于上述的宏观方面进行分析,提出适合当地发展趋势的客运方式。近些年来在各城市的实践当中逐渐探索出了另一种方式,主要通过对城市居民的生活习性进行研究,将收集到的数据进行汇总,再结合本地的交通运输特色,探讨在空间上对资源进行优化的模式。对于这一部分的研究能够在宏观上实现城市道路设置资源的优化配置,真正在实践当中为城市发展做出贡献。
2.2空间资源平衡研究
城市道路交通在宏观上的资源优化配置仅仅是解决交通拥堵现状的一部分措施,要想彻底解决这一困扰城市发展的问题,还需要从资源平衡的角度着手。目前较为普遍的是对城市道路的平衡性系统进行研究,在上世纪末就有科学家提出借助数学模型对空间资源的平衡性进行研究,这一方法在本世纪得到普遍应用并获得了创新,为城市道路设施的平衡性做出了巨大贡献。资源平衡理念的提出为解决城市交通问题提供了新的思路,有利于从基础层面为解决此类问题,使得资源的配置更具公平性、均等性,提升资源利用效率。
2.3运行效率研究
效率是发展的保障,城市道路设施作为城市发展的生命线,其运输质量的高低影响着城市发展的优劣。城市交通运输效率的提升需要结合城市中已经设置完毕的空间资源,力求在最大幅度上提升效率。交通状况对于效率的提升可以从多个方面进行入手,包括改进交通运输方案、合理规划交通网络等。具体操作中可以引入立体式的城市公交,增加载客量,提升运输效率,尤其是在节假日等出行的高峰期,可以有针对性的调节运输方案。另外还可以通过提升公共交通的舒适指数,吸引更多市民使用公共交通,减少道路上私家车的数量,缓解交通拥堵的同时还可以节约资源。
3结论
当前我们国家的城市道路交通设施主要采用传统的配置方式,随着城市经济的不断发展,越来越多的人口涌入,传统道路交通模式已经无法满足人口激增对于城市交通设施提出的新的要求。面对日益旺盛的需求,相关部门只能做到暂时缓解,要想真正从根本上解决这一问题,还需要从城市道路交通空间资源优化的方面着手。当前我国在这一部分面临的主要问题包括在宏观上的资源配置不合理以及在微观上的设置设计不协调等。因此研究认为需要从空间资源的优化与平衡上入手,目前常用的方法是利用数学模型的方式对城市交通进行分析,或者采用计集的方式进行研究,另外也需要结合城市设计中的平衡性理念对城市未来发展做出规划,以此来提高城市运行效率,增加综合竞争力。
参考文献
[1]袁仁武.城市道路交通设施空间资源优化研究[J].科技与企业,2016,10:57.
[2]邓羽,蔡建明,杨振山,王昊.北京城区交通时间可达性测度及其空间特征分析[J].地理学报,2012,2:169-178.
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